ES2350419T3 - Taller de carrocerías robotizado para soldadura de alta densidad. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para gestionar el montaje de un taller de carrocerías para vehículos automóviles del tipo que incluye una línea de montaje de las carrocerías y un dispositivo de montaje por soldadura robotizado RAD colocado en la línea de montaje, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes: proporcionar una fuente de piezas SOP (12) colocadas en soportes para piezas PR (22); proporcionar una fuente de utillaje SOT (17); estando caracterizado dicho procedimiento porque comprende las etapas siguientes: definir una trayectoria de desplazamiento MP de interconexión del RAD, la SOP y la SOT; proprocionar por lo menos un vehículo de guía automática AGV (24) capaz de desplazarse a lo largo de la MP; proporcionar unos medios para el guiado de dicho por lo menos un AGV para el desplazamiento seleccionado a lo largo de la MP; y selectivamente desplazar dicho por lo menos un AGV a lo largo de la MP para distribuir selectivamente piezas constituyentes al RAD desde la SOP y selectivamente distribuir el utillaje al RAD desde la SOT.

Description

Taller de carrocerías robotizado para soldadura de alta densidad.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a la fabricación de vehículos automóviles y más particularmente a un taller de carrocerías para soldadura de alta densidad para facilitar la fabricación de carrocerías para vehículos automóviles.

El documento EP 0446518 da a conocer una línea de montaje de carrocerías para automóviles automática y un procedimiento en el que las "piezas de trabajo" son transportadas por un transportador aéreo de potencia y libre con ganchos y carros. Las mesas giratorias de cambio de herramientas y el mecanismo cambiador de herramientas están colocados estacionarios directamente cerca de la trayectoria de montaje principal. Los cambiadores de contenedores se utilizan después de que el componente o subconjunto es distribuido a la estación de trabajo particular y el transportador aéreo distribuye únicamente los compartimientos del motor.

Aunque han sido propuestas o implantadas miles de configuraciones de talleres de carrocerías para vehículos, el taller de carrocerías de motores típico continúa requiriendo grandes cantidades de mano de obra, continúa consumiendo una gran zona de la factoría, continúa requiriendo equipos y procedimientos complejos para suministrar las piezas 2 constituyentes a la línea de montaje y continúa requiriendo equipos y procedimientos complejos para el cambio del utillaje para facilitar el cambio de modelo.

Sumario de la invención

Los problemas anteriores se resuelven con las características del procedimiento de la reivindicación 1 y el aparato de la reivindicación 11.

La invención proporciona una configuración del taller de carrocerías que provee una flexibilidad ilimitada con respecto a la fabricación de diferentes estilos de carrocerías; facilita la construcción por lotes con un potencial aleatorio limitado; proporciona una modularidad sin par con respecto a los pasillos para el material y la distribución en planta del utillaje, etc; proporciona una gestión óptima de los materiales con respecto a una distribución y un estacionamiento y secuencia flexibles; optimiza la distribución de material; optimiza la carga de material; optimiza el cambio de fijaciones, el mantenimiento de las fijaciones y el estacionamiento de las fijaciones; hace máxima la densidad de robots; facilita una estrategia de mantenimiento óptimo, facilita una planificación de la producción y una utilización del espacio del suelo; desensibiliza la arquitectura del producto; desensibiliza la secuencia constructiva; optimiza la utilización de la mano de obra, la ingeniería del tráfico y la utilización del equipo; y facilita la construcción técnica, la instalación, el mantenimiento y la gestión de materiales.

La invención se refiere específicamente a un procedimiento y a un aparato para gestionar el montaje de un taller de carrocerías para vehículos automóviles del tipo que incluye una línea de montaje de carrocerías y un dispositivo robotizado de montaje por soldadura (RAD) colocado en la línea de montaje. La metodología de la invención comprende proporcionar por lo menos un vehículo de guía automática (AGV), una fuente de piezas colocadas en soportes para piezas, un área de gestión del utillaje que incluye el equipamiento y las herramientas necesarios para un primer modelo para ser utilizados por el RAD para montar un primer modelo de vehículo automóvil y el utillaje para un segundo modelo para ser utilizados por el RAD para montar un segundo modelo del vehículo automóvil, unos medios que definen una trayectoria de desplazamiento para el AGV que se extiende desde la fuente de las piezas y el área de gestión del equipamiento y las herramientas necesarios hasta el RAD y que vuelve a la fuente de las piezas y el área de gestión del utillaje, y unos medios para guiar el por lo menos un AGV para desplazarlo selectivamente a lo largo de la trayectoria del desplazamiento entre la fuente de piezas, el área de gestión del utillaje y el RAD; y la utilización de dicho por lo menos un AGV para distribuir selectivamente el utillaje para el primer modelo y el utillaje para el segundo modelo al RAD para utilizarlos respectivamente en el montaje del primer modelo de vehículo automóvil y del segundo modelo vehículo automóvil, devolviendo el utillaje para el primer modelo o el utillaje para el segundo modelo que no se utilizan al área de gestión del utillaje y distribuir soportes para piezas llenos desde la fuente de piezas hasta el RAD y devolver los soportes para piezas vacíos a la fuente de piezas.

Según una característica adicional de la metodología de la invención, el RAD define un área de estacionamiento que incluye un área de subestacionamiento de espera, un área de subestacionamiento en utilización y un área de subestacionamiento en vacío dispuestas secuencialmente a lo largo y próximas a la trayectoria de desplazamiento y, con un primer soporte para piezas lleno en el área de subestacionamiento en utilización para ser utilizado por el RAD, un segundo soporte para piezas vacío en el área de subestacionamiento en vacío y un espacio en el área de subestacionamiento de espera, un AGV que transporta un tercer soporte para piezas lleno se desplaza desde la fuente de las piezas hasta el área de estacionamiento, el tercer soporte para piezas lleno se carga en el área de subestacionamiento de espera, el segundo soporte para piezas vacío se carga en el AGV y el AGV se devuelve a la fuente de
piezas.

Según una característica adicional de la invención, a continuación del vaciado de las piezas desde el primer soporte para piezas lleno en el área de subestacionamiento en utilización, el primer soporte para piezas ahora vacío, se desplaza desde el área de subestacionamiento en utilización hasta el área ahora vacía de subestacionamiento en vacío y el tercer soporte para piezas lleno en el área de subestacionamiento de espera se desplaza al área ahora vacía del subestacionamiento en utilización para ser utilizado por el RAD.

Según una característica adicional del procedimiento de la invención, un AGV que transporta un cuarto soporte para piezas lleno es después de eso desplazado desde la fuente de piezas hasta el área de estacionamiento, el cuarto soporte para piezas lleno es descargado en el área de subestacionamiento de espera, el primer soporte para piezas vacío se descarga en el AGV y el AGV es devuelto a la fuente de piezas.

Según una característica adicional de la metodología de la invención, el desplazamiento de un AGV que transporta un soporte para piezas lleno desde la fuente de piezas hasta el área de estacionamiento inicialmente comprende el desplazamiento de un AGV hacia el área de subestacionamiento de espera, después de lo cual el soporte para piezas lleno es descargado en el área de subestacionamiento de espera, el AGV es desplazado al área de subestacionamiento en vacío, un soporte para piezas vacío en el área de subestacionamiento en vacío es cargado en el AGV y el AGV es devuelto a la fuente de piezas.

Según una característica adicional de la metodología de la invención, el RAD define un área de utilización del utillaje y, con el utillaje para un primer modelo en el área de utilización del utillaje para ser utilizados por el RAD, un AGV que transporta el segundo utillaje para el modelo es desplazado desde el área de gestión del equipamiento y las herramientas necesarios hasta el RAD, el segundo utillaje para el modelo es descargado en el RAD y posteriormente, tras completar la producción del primer modelo de vehículo, el equipamiento y las herramientas necesarios para el primer modelo se extraen del área de utilización del utillaje, el segundo utillaje para el modelo es desplazado al área de utilización del utillaje, el primer utillaje necesario para el modelo es descargado en un AGV y el AGV es devuelto al área de gestión del utillaje.

Según una característica adicional de la metodología de la invención, la trayectoria del desplazamiento incluye una primera parte de la trayectoria del desplazamiento que se extiende desde el área de gestión del utillaje hasta una ubicación próxima a un lado del RAD y una segunda parte de la trayectoria del desplazamiento que se extiende desde una ubicación próxima a un lado opuesto del RAD hasta el área de gestión del utillaje; y el desplazamiento del segundo utillaje para el modelo desde el área de utillaje hasta el RAD es a lo largo de la primera parte de la trayectoria del desplazamiento y el desplazamiento del primer utillaje para el modelo desde el área de gestión del utillaje al RAD es a lo largo de la segunda parte de la trayectoria del desplazamiento.

Las características adicionales de la invención se refieren a sistemas y a aparatos para llevar a cabo las características metodológicas identificadas anteriormente en la presente memoria.

Breve descripción de los dibujos

La descripción de la presente memoria hace referencia a los dibujos adjuntos en los cuales números de referencia iguales se refieren a piezas iguales a través de las diversas vistas y en los cuales:

la figura 1 es un plano de la distribución en planta global de un taller para la soldadura de carrocerías según la invención;

la figura 2 es una vista parcial en alzado desde el extremo del taller de carrocerías de la figura 1;

la figura 3 es una vista en planta fragmentada del taller de carrocerías de la figura 1;

la figura 4 es una vista en planta de una parte del taller de carrocerías como se representa en la figura 3;

la figura 5 es una vista en alzado desde el extremo de un conjunto de rodillos utilizado en el taller de carrocerías de la invención;

la figura 6 es una vista en alzado desde el extremo de un conjunto de palet utilizado en el taller de carrocerías de la invención;

la figura 7 es una vista esquemática en perspectiva de una parte del taller para la soldadura de carrocerías;

la figura 8 es una vista en planta esquemática de la parte del taller para la soldadura de carrocerías que se ve en la figura 7;

las figuras 9-13 son unas vistas secuenciales que ilustran el sistema de distribución de las piezas constituyentes según la invención;

la figura 14 es una vista en perspectiva fragmentada de un aparato para la transferencia del utillaje;

la figura 15 es una vista en perspectiva fragmentada que ilustra un carro utilizado en el aparato de transferencia del utillaje de la figura 14; y

las figuras 16-21 son unas vistas secuenciales que ilustran una metodología del sistema de intercambio de herramientas según la invención.

Descripción detallada de la forma de realización preferida

El taller de carrocerías de la invención 10, tal como se observa en la vista general en la figura 1 incluye un área de gestión del material 12, un área de submontaje 14, un área de la línea principal 16 y un área de gestión de las herramientas 17. El flujo de materiales y de trabajo de la figura 1 es esencialmente desde la derecha hacia la izquierda con la provisión para el desplazamiento de retorno y el flujo del cambio del utillaje en la figura 1 es esencialmente desde la izquierda hacia la derecha con la provisión para el desplazamiento de retorno. El área de gestión de los materiales 12 se verá que constituye una fuente de las piezas constituyentes para las operaciones de solda-
dura.

En el área de gestión de materiales 12, el material que llega al muelle de carga 13 por ferrocarril 18 o semirremolques 20 es descargado y apilado en contenedores de entramado de estiba después de lo cual es extraído de los contenedores de entramado de estiba, colocado en soportes para piezas 22 y, si es necesario, cargado en vehículos de guía automática (AGV) 24 para el desplazamiento automático motorizado por batería a lo largo de pasillos 26 para distribuir selectivamente los materiales al área de submontaje 14 y al área de la línea principal 16.

El área de submontaje 14 comprende seis filas paralelas de conjuntos de rodillos 28 instalados entre los respectivos pasillos 26.

El área de la línea principal 16 está constituida de seis filas paralelas de dispositivos de montaje por soldadura robotizada que incluyen tres filas paralelas de conjuntos de rodillos robotizados 28 y tres filas paralelas de conjuntos de palet robotizados 30 instalados entre los respectivos pasillos 26.

Cada conjunto de rodillos robotizados 28 (figuras 2, 3, 4, 5 y 9) comprende una estructura de andamio abierta que incluye una estructura de torre central 32, estructuras de plataformas de robots laterales 34, estanterías laterales hacia fuera 36a, 36b, controles de los robots 38 montados en las estructuras de las plataformas de los robots 34, un transportador aéreo superior 40, un transportador aéreo inferior 41 y una pluralidad de robots 42, todos instalados en alineación simétrica con una línea de montaje central 47. Por ejemplo, tres robots 42 pueden estar suspendidos de la plataforma 34A de cada estructura de plataforma de robots para un total de 6 robots.

Detalles adicionales del conjunto de rodillos robotizados 28 se pueden observar en las patentes US nº 6.799.673 y nº 6.564.440, ambas cedidas al titular de la presente solicitud, las revelaciones de ambas se incorporan a este documento como referencia.

Cada conjunto de palet robotizado 30 (figuras 2, 3 y 6) comprende una estructura de andamio abierta que incluye unas estructuras de plataformas de robots separadas lateralmente 50, unas estanterías laterales exteriores 52a, 52b, unos controles de los robots 54 montados en las estructuras de las plataformas de los robots 50, una pluralidad de robots 56 y una estructura del transportador central inferior 58 que transporta un palet 60 instalado para el desplazamiento motorizado a lo largo de la línea de montaje central 47. Por ejemplo, tres robots 56 pueden estar suspendidos de la plataforma 50A de una estructura de plataforma de robots y dos robots 56 se pueden extender hacia arriba desde el suelo 50B de cada estructura de plataforma de robots para un total de diez robots.

Los detalles adicionales del conjunto de palet robotizado 30 se pueden observar en la patente US nº 6.948.227, la cual está cedida al titular de la presente invención y cuya exposición se incorpora a la presente memoria como referencia.

El área de gestión de las herramientas 17 consiste en una pluralidad de diversos utillajes para modelos para ser utilizados por los dispositivos de montaje por soldadura robotizados para producir respectivamente diversos modelos diferentes de vehículos automóviles. Por ejemplo, el área de gestión de las herramientas 17 puede incluir el utillaje 17a, 17b, 17c, 17d, 17e y 17f para ayudar en los montajes por soldadura robotizada para producir respectivamente los modelos de vehículo automóvil primero, segundo, tercero, cuarto, quinto y sexto.

En una visión de conjunto, las piezas o similares llegan en entramados de estiba a través de ferrocarril 18 o camiones 20 a los muelles de carga después de lo cual las piezas son extraídas de los entramados de estiba y son cargadas en los soportes para las piezas 22 después de lo cual, según las necesidades, los AGV 24 reciben los soportes para las piezas y viajan hacia la izquierda dentro del área de submontaje 14 y el área de la línea principal 16. El material será estacionado con un cierto modelo o secuencia de diversos modelos de la línea de productos que están siendo montados. Un poco del material será ascendido en el área de submontaje y desplazado entonces a la línea principal pero en cualquier caso el flujo de material va de derecha a izquierda. Todas las filas de la línea principal son similares. Las tres de la parte inferior como se ve en la figura 1 son conjuntos de rodillos 28 y las tres en la parte superior como se ve la figura 1 son conjuntos de palet 30. En general, los conjuntos de rodillos son utilizados para construir la geometría del vehículo la cual es el bajo de la carrocería y el lado izquierdo de la carrocería y el lado derecho de la carrocería y los conjuntos de palet se utilizan para construir el bajo de la carrocería con un armazón por puntos y con una cubierta o montaje de cierre de la carrocería por puntos. Todo el material viene en entramados de estiba el cual es un entramado de estiba técnico y presenta un número requerido de componentes en el punto de utilización. El sistema no utiliza transportadores ni tampoco utiliza operación manual alguna ni cualquier otra cosa que pueda contaminar el montaje de la línea principal. Las estanterías de material están provistas a cada lado de los conjuntos de rodillos y los conjuntos de palet. Estas estanterías son utilizadas para suministrar materiales o piezas a cada uno de los conjuntos de rodillos o de palet o se utilizan para distribuir el utillaje a cada conjunto de rodillos o de palet para facilitar el cambio a un estilo diferente de carrocería. El pasillo entre cada una de las filas de los conjuntos incluye un pasillo de la carrocería principal así como pasarelas que flanquean el pasillo de la carrocería principal y adyacentes a las estanterías de material de los conjuntos. Los AGV 24 se desplazan a lo largo de una trayectoria del desplazamiento 25 la cual se extiende a lo largo de cada pasillo y entre cada pasillo y sirve para interconectar completamente el área de gestión de materiales 12, el área de submontaje 14, el área de la línea principal 16 y el área de gestión del utillaje 17. La trayectoria 25, como se ve mejor en las figuras 7 y 8 puede incluir una parte de la trayectoria 25a que se extiende a lo largo de un lado de los conjuntos de rodillos alineados 28 y una parte de la trayectoria 25b que se extiende a lo largo de un lado opuesto de los conjuntos alineados.

Con esta trayectoria del desplazamiento 25, los AGV pueden desplazarse a veces, como se representa, de un modo uno al lado de otro con un AGV distribuyendo piezas o el utillaje en un pasillo superior tal como se observa en la figura 1 y otro AGV distribuyendo piezas o el utillaje en un pasillo inferior adyacente en la figura 1. El material o el utillaje distribuidos por cada AGV son distribuidos a las estructuras de estantería de los conjuntos de rodillos o de palet después de lo cual las piezas o el utillaje son desplazados a las posiciones de trabajo en utilización. Esta disposición elimina la necesidad implicar personas o implicar transportadores.

Cada AGV 24 comprende un pequeño vehículo que puede ser por ejemplo de seis pies de ancho y 15 pies de largo con cuatro ruedas en la parte inferior y accionado por batería e incluye un mecanismo de carga y descarga típicamente en forma de un mecanismo de horquilla de elevación representado esquemáticamente en 24A. Los AGV van arriba y abajo de los pasillos como un pequeño coche y son guiados a través de un sistema de colocación tal como por ejemplo un sistema GPS. Cada AGV tiene un sistema de colocación implantado de modo que cada columna de la factoría tiene un transmisor y cada AGV tiene un receptor identifica la ubicación del AGV en el interior de la planta de modo que siempre es conocida la ubicación precisa del AGV en el interior de la planta. Los AGV de este tipo son de uso común en la industria del automóvil y tienen la capacidad de ser guiados a través de la factoría y de realizar funciones de carga y descarga, a través de un transmisor en el AGV. El sistema permite una construcción por lotes que específicamente permite construir un modelo y después otro más, otro más, otro más de modo que la flexibilidad del sistema es ilimitada. El sistema puede construir, por ejemplo, 15 modelos pero también puede construir uno cada vez. El sistema puede construir un modelo durante una hora y después otro durante cinco horas y después otro durante tres horas y entonces uno durante nueve horas y así sucesivamente. El aspecto clave del sistema es el estudio técnico del flujo de materiales. El sistema utiliza el utillaje modular y el estudio técnico de los productos y capacita el desplazamiento de piezas al submontaje a las líneas principales o directamente a la línea principal con todas las piezas siendo distribuidas utilizando AGV hasta el punto de utilización de modo que el sistema elimina a las personas de la línea principal. No hay personas en la línea principal porque todo el material viene a la línea principal en un entramado de estiba o en alguna clase de sistema de envoltorio. Los materiales son conducidos siempre a la línea, estos AGV viajando básicamente de derecha a izquierda. El flujo de material es en un carril de una dirección excepto en los pasillos exteriores que proporcionan el desplazamiento de retorno para los soportes de las piezas vacíos. Esta disposición produce un desplazamiento globalmente circular de los AGV con los AGV desplazándose hacia abajo de los tres pasillos superiores como se ve en la figura 1, girando a la derecha en el extremo del pasillo para el paso al pasillo superior y los AGV en los tres pasillos inferiores haciendo giros a la izquierda a medida que se desplazan más allá del área de la línea principal para el desplazamiento al pasillo inferior o exterior y el desplazamiento de vuelta al área de gestión de materiales para recibir piezas adicionales y empezar un nuevo ciclo de suministro. Tal como se indica, los AGV están motorizados y cada uno de ellos tiene una batería. Está prevista un área de aparcamiento y carga de los AGV 70 para permitir que los AGV se aparquen ellos mismos en un receptáculo eléctrico y sean cargados. Los AGV por lo tanto, se recargan básicamente ellos mismos durante un período de tiempo y se desplazan de vuelta al funcionamiento.

Los AGV funcionan no sólo para llevar piezas constituyentes a las diversas estaciones de soldadura para la soldadura en la línea de montaje sino también funcionan para cambiar el utillaje en las estaciones de soldadura para efectuar el cambio de modelo de vehículo automóvil.

La manera en la cual funcionan los AGV para distribuir las piezas constituyentes a las estaciones de soldadura se observa mejor en las figuras 7, 8, 9 y en secuencia en las figuras 9-13.

Con respecto a la distribución de los componentes a un conjunto de rodillos robotizado 28 y haciendo particular referencia a las figuras 9-13, un área de estacionamiento 71 está prevista en una estantería 36 de cada conjunto 28 que incluye un área de subestacionamiento de espera 72, un área de subestacionamiento en utilización 74 y un área de subestacionamiento en vacío 76 instaladas secuencialmente a lo largo y próximas a la parte adyacente de la trayectoria del desplazamiento 25 del AGV. Con un soporte para piezas lleno 22 colocado en el área en utilización 74 para ser utilizado en el conjunto de soldadura robotizada, un soporte vacío 22 colocado en el área en vacío 76 y un espacio en el área de espera 72 (figura 10), el sistema funciona para desplazar un AGV 24 que transporta un soporte para piezas lleno 22 desde la fuente de piezas 12 hasta el área de estacionamiento 71 (figura 11), descarga el soporte para piezas lleno 22 en el área de espera 72, descarga el soporte para piezas vacío 22 en el AGV 24 (figura 12) y devuelve el AGV 24 a la fuente de piezas 12 (figura 13).

Tal como se observa, el desplazamiento de un AGV 24 que transporta un soporte para piezas lleno desde la fuente de piezas hasta el área de estacionamiento inicialmente comprende el desplazamiento del AGV hacia el área de subestacionamiento de espera (figura 11), después de lo cual el soporte para piezas lleno es cargado en el área de subestacionamiento de espera, el AGV es desplazado al área de subestacionamiento en vacío (figura 12), el soporte para piezas vacío es cargado en el AGV y el AGV es devuelto a la fuente de piezas (figura 13).

Este sistema es adicionalmente operativo a continuación del vaciado de las piezas desde el soporte para piezas lleno 22 en el área en utilización 74, para desplazar el soporte para piezas ahora vacío 22 desde el área en utilización hasta el subestacionamiento en vacío ahora vacío 76 y desplazar el soporte para piezas lleno 22 en el área de espera 72 hacia el área en utilización ahora vacía 74 para ser utilizado por el dispositivo de soldadura robotizado 28, después de lo cual el sistema es operativo para desplazar otra vez un AGV 24 que transporta un soporte para piezas lleno 22 desde la fuente de piezas 12 hasta el área de estacionamiento 71, descargar el soporte para piezas lleno 22 en el área de espera 72, descargar el soporte para piezas vacío 22 en el AGV 24 y devolver el AGV 24 a la fuente de piezas 12.

Se comprenderá que la carga de los soportes para piezas 22 en el AGV y la descarga de los soportes para piezas del AGV se realiza utilizando el mecanismo de horquilla de elevación 24a del AGV porque, el desplazamiento de los soportes para piezas entre las áreas de subestacionamiento 72, 74, 76 se realiza utilizando un robot 42 del conjunto de rodillos robotizados relacionado 28; el desplazamiento de las piezas constituyentes desde el soporte para piezas en el área de la subestación en utilización 74 para utilizarlas en la formación de la estructura de la carrocería del vehículo automóvil se realiza mediante un robot 42 del conjunto de rodillos robotizado 28 relacionado y la soldadura real de las piezas constituyentes para formar la carrocería del vehículo automóvil también se realiza mediante un robot de soldadura 42 del conjunto de rodillos robotizado relacionado.

Se comprenderá adicionalmente que el procedimiento de distribución de los componentes descrito antes puede ser llevado a cabo utilizando tanto la estantería 36a como la estantería opuesta 36b y se comprenderá adicionalmente que las piezas constituyentes en los soportes para piezas 22 son suministradas tanto a la estantería 50b, 50b de los conjuntos de palet robotizados 30 por los AGV de la misma manera como ha sido descrito con respecto a los conjuntos de rodillos robotizados.

Con respecto a la utilización de los AGV para cambiar el utillaje en un conjunto robotizado 28 ó 30, y haciendo particular referencia a las figuras 14 y 15, un conjunto de plataforma del utillaje 80 está colocado transversalmente por debajo del conjunto 28. El conjunto 80 incluye un par de carriles paralelos 82, un par de carros 84, 86 colocados de forma rodante en los carriles y un palet 88, 90 transportado en cada carro.

Se observará que los carriles 82 se extienden desde un primer extremo 82a próximo a una parte de la trayectoria 25a de un AGV hasta un segundo extremo 82b próximo a una parte de la trayectoria 25b del AGV.

Cada carro 84, 86 incluye un motor eléctrico 92 junto con mecanismos adecuados operativos para propulsar los carros a lo largo de los carriles en respuesta a la activación del motor.

Cada palet 88/40 está dimensionado para ser colocado encima de un carro respectivo 84, 86.

La manera en la que el conjunto de plataforma 80 se utiliza para cambiar el utillaje y las herramientas necesarios en el conjunto 28 se ve mejor en las figuras 16-21. Específicamente, haciendo referencia inicial a la figura 16, con el utillaje 17a en su sitio y en utilización en un área de utilización del utillaje 78 colocado centralmente en el conjunto de rodillos robotizado 28 próximo a la línea de montaje 47, un AGV 24 que se desplaza en la trayectoria del desplazamiento 25a puede ser utilizado para conducir al utillaje 17b al conjunto de rodillos (figura 17) y cargar el utillaje 17b dentro del carro 86 colocado por debajo de la estantería 36a del conjunto de rodillos utilizando el mecanismo de carga y descarga del AGV (figura 18), después de lo cual, cuando se ha completado la utilización del utillaje 17a, el carro 84 propulsado hacia la izquierda como se ve en la figura 19 para desplazar el utillaje 17a a una posición por debajo de la estantería 36b en el lado opuesto del conjunto de rodillos mientras el carro 86 es propulsado hacia la izquierda para desplazar el utillaje 17b hacia el área de utilización del utillaje 78 (figura 20), después de lo cual el utillaje 17b se puede cargar en un AGV 24 que viaja en la trayectoria del desplazamiento 25b en el otro lado del conjunto (figura 21) utilizando el mecanismo de horquilla de elevación 24a del AGV, después de lo cual el AGV es operativo para devolver el utillaje 17a al área de gestión del utillaje 17.

Durante la utilización del utillaje 17b, un utillaje adicional se puede conducir al lado izquierdo del conjunto 28, utilizando un AGV que se desplaza en la trayectoria de desplazamiento 25b, después de lo cual el utillaje adicional puede ser cargado en el carro 84, después de lo cual, cuando se ha completado la utilización del utillaje 17b, el carro 86 puede ser desplazado hacia la derecha para permitir la carga del utillaje 17b en un AGV 24 colocado a la derecha del conjunto para el retorno por la trayectoria del desplazamiento 25a hacia el área de utillaje después de lo cual el carro 84 puede ser desplazado hacia el área de utilización del utillaje 78 para colocar el utillaje adicional en el área de utilización del utillaje para utilizarlos en la fabricación de un modelo adicional de vehículo automóvil.

Se comprenderá que el utillaje proporcionado para el conjunto robotizado en cada caso incluyen el utillaje específico al modelo de vehículo automóvil que está siendo montado y pueden incluir, por ejemplo, mordazas o el utillaje de elementos terminales los cuales son utilizados por los robots del conjunto para facilitar las operaciones de soldadura para formar la carrocería del vehículo automóvil o un subconjunto de carrocería del vehículo automóvil.

En el funcionamiento global del sistema, los AGV 24 están continuamente recogiendo soportes para piezas 22 del área de gestión de los materiales 12 y conduciendo a los soportes para piezas a la línea principal 17 para ser utilizadas por los diversos conjuntos 28/30 mientras diferentes AGV sirven para cambiar el utillaje necesario en los diversos conjuntos 28/30, en los momentos en los que se termina la producción de un modelo específico y se inicia la producción de un nuevo modelo. El sistema de la invención posibilita un tiempo de cambio del utillaje de entre dos a tres minutos. Según las disposiciones de los estatutos de patentes, la presente invención ha sido descrita en lo que se considera que representa su forma de realización preferida. Sin embargo, se debe indicar que la invención se puede poner en práctica de otro modo a como ha sido específicamente ilustrado y descrito sin apartarse, por ello, del alcance de la misma.

Claims (19)

1. Procedimiento para gestionar el montaje de un taller de carrocerías para vehículos automóviles del tipo que incluye una línea de montaje de las carrocerías y un dispositivo de montaje por soldadura robotizado RAD colocado en la línea de montaje, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:

proporcionar una fuente de piezas SOP (12) colocadas en soportes para piezas PR (22);

proporcionar una fuente de utillaje SOT (17);

estando caracterizado dicho procedimiento porque comprende las etapas siguientes:

definir una trayectoria de desplazamiento MP de interconexión del RAD, la SOP y la SOT;

proprocionar por lo menos un vehículo de guía automática AGV (24) capaz de desplazarse a lo largo de la MP;

proporcionar unos medios para el guiado de dicho por lo menos un AGV para el desplazamiento seleccionado a lo largo de la MP; y

selectivamente desplazar dicho por lo menos un AGV a lo largo de la MP para distribuir selectivamente piezas constituyentes al RAD desde la SOP y

selectivamente distribuir el utillaje al RAD desde la SOT.

2. Procedimiento según la reivindicación 1 que comprende además las etapas siguientes:

proporcionar un área de gestión del utillaje TMA que incluye el primer utillaje para un modelo FMT para ser utilizado por el RAD para montar un primer modelo de vehículo automóvil y un segundo utillaje para un modelo SMT para ser utilizado por el RAD para montar un segundo modelo de vehículo automóvil, extendiéndose la MP para el AGV desde el TMA hasta el RAD y de vuelta al TMA y unos medios para el guiado de dicho por lo menos un AGV para el desplazamiento selectivo a lo largo de la MP entre el TMA y el RAD; y

la utilización de por lo menos un AGV para distribuir selectivamente el FMT y el SMT

al RAD para ser utilizados respectivamente en el montaje del primer modelo de vehículo automóvil y del segundo modelo de vehículo automóvil y devolviendo el FMT o el SMT que no se utiliza al TMA.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que el procedimiento comprende además:

proporcionar un área de estacionamiento SA (71) en el RAD que incluya una pluralidad de áreas de subestacionamiento instaladas secuencialmente y próximas a la MP; y

distribuir un PR a la SA utilizando el AGV y después de esto desplazar el PR secuencialmente entre las áreas de subestacionamiento.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que:

el área de estacionamiento SA incluye un área de subestacionamiento de espera SAA (72), un área de subestacionamiento en utilización SUA (74) y un área de subestacionamiento en vacío SEA (76) instaladas secuencialmente a lo largo y de la MP y próximas a la misma; y

con un primer PR lleno en la SUA para ser utilizado por el RAD, un segundo PR vacío en el SEA y un espacio en el SAA, un AGV que transporta un tercer PR lleno es desplazado desde la SOP hasta el SA, el tercer PR lleno es cargado en el SAA, el segundo PR vacío es descargado en el AGV y el AGV es devuelto a la SOP.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que, a continuación del vaciado de las piezas del primer PR lleno en el SUA, el ahora primer PR vacío es desplazado desde el SUA hasta el SEA ahora vacía y el tercer PR lleno en el SAA es desplazado al SUA ahora vacío para ser utilizado por el RAD.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que el AGV que transporta un cuarto PR lleno después de ello es desplazado desde la SOP hasta el SA, el cuarto PR lleno es descargado en el SAA, el primer PR vacío es descargado en el AGV y el AGV es devuelto a la SOP.

7. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que el desplazamiento de un AGV que transporta un tercer PR lleno desde la SOP hasta el SA inicialmente comprende el desplazamiento del AGV hasta el SAA, después de lo cual el tercer PR lleno es descargado en el SAA, el AGV es desplazado al SEA, el segundo PR vacío es descargado en el AGV y el AGV es devuelto a la SOP.

8. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que:

el RAD define un área de utilización del utillaje TUA (78); y

con un FMT en el TUA para ser utilizado por el RAD, un AGV que transporta un SMT es desplazado desde el TMA hasta el RAD, el SMT es descargado en el RAD y después de ello, a continuación de haber completado la producción del primer modelo de vehículo, el FMT es extraído del TUA, el SMT es desplazado hacia el TUA, el FMT es descargado en un AGV y el AGV que transporta el FMT es devuelto al TMA.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que:

la MP incluye una primera parte de la MP (FMP) que se extiende desde el TMA hasta una ubicación próxima al RAD en un lado de la línea de montaje y una segunda parte de la MP (SMP) que se extiende desde una ubicación próxima al RAD en un lado opuesto de la línea de montaje hasta el TMA; y el desplazamiento del SMT desde el TMA hasta el RAD incluye la FMP y el desplazamiento del FMT desde el TMA hasta el RAD incluye la SMP.

10. Procedimiento según la reivindicación 8 en el que, antes de completar la producción del segundo vehículo automóvil, otro utillaje OT es desplazado desde el TMA hasta el RAD utilizando un AGV y, posteriormente, tras completar la producción del segundo vehículo automóvil, el SMT es extraído del TUA, el SMT es desplazado hasta el TMA utilizando un AGV y el OT es desplazado al TUA.

11. Sistema de taller de carrocerías para vehículos automóviles, que comprende:

una línea de montaje;

un dispositivo de montaje de soldadura robotizado RAD colocado en la línea;

por lo menos una fuente de piezas SOP (12) colocadas en unos soportes para piezas PR (22) y un área de gestión del utillaje TMA (17) que incluye un primer utillaje para un modelo para un primer modelo FMT para ser utilizado por el RAD para montar un primer modelo de vehículo automóvil y un segundo utillaje para un modelo SMT para ser utilizado por el RAD para montar un segundo modelo de vehículo automóvil;

estando caracterizado dicho sistema porque además comprende:

unos medios que definen una trayectoria del desplazamiento MP que se extiende de desde por lo menos uno de entre el SOP y el TMA hasta el RAD y de vuelta a por lo menos uno de entre el SOP y el TMA, respectivamente;

por lo menos un vehículo de guía automática AGV (24) instalado para el desplazamiento seleccionado a lo largo de la MP y operativo para distribuir por lo menos uno de entre un PR y FMT y SMT al RAD; y

unos medios para el guiado de dicho por lo menos un AGV para el desplazamiento seleccionado a lo largo de la MP.

12. Sistema de taller de carrocerías para vehículos automóviles según la reivindicación 11, en el que el RAD incluye un área de estacionamiento SA (71) que incluye una pluralidad de áreas de subestacionamiento dispuestas secuencialmente a lo largo de la MP próximas a la misma;

el AGV es operativo para distribuir un primer PR lleno al SA; y

el RAD después de ello es operativo para desplazar el primer PR lleno secuencialmente entre las áreas de subestacionamiento.

13. Sistema de taller de carrocerías para vehículos automóviles según la reivindicación 12, en el que el SA incluye un área de subestacionamiento de espera SAA (72), un área de subestacionamiento en utilización SUA (74) y un área de subestacionamiento en vacío SEA (74) instaladas secuencialmente a lo largo de MP próximas a la misma;

el AGV incluye un mecanismo de carga y descarga;

el RAD incluye por lo menos un robot;

y dicho por lo menos un robot y el mecanismo de carga y descarga son operativos de forma cooperativa, con el primer PR en el SUA para ser utilizado por el RAD, un segundo PR vacío en el SEA y un espacio en el SAA para cargar un tercer PR lleno en el SAA y cargar el segundo PR vacío en el AGV, para devolver el AGV a la SOP.

14. Sistema de taller de carrocerías para vehículos automóviles según la reivindicación 13, en el que a continuación del vaciado de las piezas del primer PR lleno en el SUA, dicho por lo menos un robot está operativo para desplazar el ahora primer PR vacío desde el SUA hasta el SEA ahora vacío y desplazar el tercer PR lleno en el SAA al SUA ahora vacío para ser utilizado por el RAD.

15. Sistema de taller de carrocerías para vehículos automóviles según la reivindicación 14, en el que el sistema después de ello está operativo para desplazar un AGV que transporta un cuarto PR lleno desde la SOP hasta el SA, descargar el cuarto PR lleno en el SAA, cargar el primer PR vacío en el AGV y devolver el AGV a la SOP.

16. Sistema de taller de carrocerías para vehículos automóviles según la reivindicación 13, en el que el desplazamiento de un AGV que transporta el tercer PR lleno desde la SOP hasta el SA inicialmente comprende el desplazamiento del AGV hasta el SAA, después de lo cual el tercer PR lleno es descargado en el SAA, el AGV es desplazado al SEA, el segundo PR vacío es cargado en el AGV y el AGV es devuelto a la SOP.

17. Sistema de taller de carrocerías para vehículos automóviles según la reivindicación 11, en el que el RAD define un área de utilización del utillaje TUA (78); y con un FMT en el TUA para ser utilizado por el RAD, el sistema es operativo para desplazar un AGV que transporta un SMT desde el TMA hasta el RAD, descargar el SMT en el RAD y posteriormente, tras haber completado la producción del primer modelo de vehículo, extraer el FMT del TUA, desplazar el SMT al TUA, cargar el FMT en un AGV y devolver el AGV al TMA.

18. Sistema de taller de carrocerías para vehículos automóviles según la reivindicación 17, en el que la MP incluye una primera parte de la MP FMP que se extiende desde el TMA hasta una ubicación próxima al RAD en un lado de la línea de montaje y una segunda parte de la MP SMP que se extiende desde una ubicación próxima al RAD en un lado opuesto de la línea de montaje hasta el TMA; y el desplazamiento del SMT desde el TMA hasta el RAD incluye la FMP y el desplazamiento del FMT desde el TMA hasta el RAD incluye la SMP.

19. Sistema de taller de carrocerías para vehículos automóviles según la reivindicación 18, en el que el sistema está operativo antes de completar la producción del segundo vehículo automóvil para desplazar otro utillaje OT desde el TMA hasta el RAD utilizando un AGV y, posteriormente, tras completar la producción del segundo vehículo automóvil, extraer el SMT del TUA, desplazar el SMT hasta el TMA utilizando un AGV y desplazar el OT al TUA.