ES2361960T5 - Método para el desapilamiento de piezas en forma de placa - Google Patents

Método para el desapilamiento de piezas en forma de placa Download PDF

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Description

DESCRIPCION
Metodo para el desapilamiento de piezas en forma de placa
La invencion comprende un metodo para el desapilamiento de piezas en forma de placa, en particular pletinas de chapa metalica.
Se conoce a partir del documento DE 103 12927 A1 un dispositivo de individualizacion para la individualizacion de pletinas de chapa.
Tales dispositivos de desapilamiento se conocen desde hace mucho tiempo en el campo de la tecnica de automatizacion. Por ejemplo, en los llamados trenes de prensas se utilizan para extraer pletinas de chapa metalica desde una pila de piezas y para depositarlas en una estacion de transporte, desde donde las pletinas de chapa metalica individualizadas o bien desapiladas llegan a la estacion siguiente hasta que finalmente son conducidas a la prensa de transformacion. En este caso, se emplean, por ejemplo, los llamados “Overhead Feeder”, con una herramienta de ventosa desplazable en un portico, que se puede desplazar, por ejemplo, en el tipo de construction de carro cruzado en direction Y, Y y Z, con lo que es posible un posicionamiento exacto por encima de la pila de piezas. Las pletinas de chapa metalica son aspiradas entonces por medio de la herramienta de ventosa y sin transportadas hacia la estacion de transporte, donde son depositadas.
Sin embargo, en un dispositivo de desapilamiento de este tipo, el numero de piezas que se puede mover en un tiempo determinado entre la estacion de reserva y la estacion de transporte -esto se indica, en general, en carreras por minuto (spm)- es limitado.
Ademas, se conoce a partir del estado de la tecnica transportar piezas en forma de placa, en particular pletinas de chapa metalica, por medio de una cinta transportadora magnetica entre una estacion de reserva y una estacion de transporte. El documento WO 2006/128393 A1 describe una unidad de carga de pletinas que comprende la extraction de platinas en dos puntos de desapilamiento por medio de robots, que alternativamente levantan las pletinas y las colocan en la cinta transportadora despues de un movimiento de articulation.
El problema de la invencion es crear un metodo mediante el cual se puede incrementar el numero de piezas en forma de placa que se pueden desapilar en un intervalo de tiempo determinado desde una pila de piezas y que se pueden transferir a una estacion de transporte, con respecto al estado de la tecnica.
Este problema se soluciona con un metodo para el desapilamiento de piezas en forma de placa con las caracterlsticas de la reivindicacion independiente 1. Un desarrollo de la invencion se representa en la reivindicacion dependiente.
Un dispositivo, que no pertenece a la invencion, para el desapilamiento de piezas en forma de placa se caracteriza porque la unidad de desapilamiento presenta dos robots que trabajan de manera independiente uno del otro, los cuales acceden de forma alterna al menos a una pila de piezas comun de una estacion de reserva y estan activados por medio de una instalacion de control, de tal manera que un primero o un segundo robot toma al menos una pieza en forma de placa desde la pila de piezas, mientras que al mismo tiempo el segundo o el primer robot deposita al menos una pieza en forma de placa tomada en la estacion de transporte.
Por lo tanto, a traves de los dos robots que acceden de forma alterna se pueden desmontar pilas de piezas en forma de placa de manera esencialmente mas rapida que lo que se conoce en el estado de la tecnica. De esta manera, se pueden elevar los tiempos de ciclo durante el desapilamiento. Ademas, los dos robots son activados de tal forma que trabajan de modo sincronizado, a saber, mientras uno de los robots extrae una pieza en forma de placa, el otro robot deposita al mismo tiempo una pieza ya extralda. De este modo se evitar los tiempos de inactividad, es decir, que ninguno de los robots debe esperar a que el otro robot respectivo haya realizado su movimiento de trabajo, antes que, por su parte, pueda realizar su movimiento de trabajo. A traves del empleo de robots para el desapilamiento se consigue tambien una alta flexibilidad, puesto que las piezas en forma de placa a desapilar se pueden girar tambien en caso necesario. Las piezas en forma de placa se pueden depositar, por lo tanto, en position reorientada o bien en otra alineacion de position en la estacion de transporte o bien estacion de transferencia.
De manera mas conveniente, la transferencia de piezas desde la estacion de reserva hacia la estacion de transporte o bien el retorno desde la estacion de transporte hacia la estacion de reserva comprende un movimiento de articulacion de los dos robots. Los movimientos de articulacion requieren poco espacio, de manera que tambien es posible, realizar procesos de desapilamiento en condiciones estrechas de espacio de construccion.
De manera preferida, los robots extraen por cada ciclo, respectivamente, una pieza en forma de placa individual desde la pila de piezas. No obstante, en principio, tambien es posible que dos o mas pilas de piezas yuxtapuestas sean manipuladas, desde las que se extraen entonces al mismo tiempo en cada caso las piezas mas altas en forma de placa a traves del robot precisamente activado.
Cada uno de los dos robots puede estar configurado como robot de flexion de varios ejes, con al menos cuatro ejes de articulacion, cuyo primer eje de articulacion vertical posibilita un movimiento de articulacion que tiene lugar entre la estacion de reserva y la estacion de transporte. Los ejes, de los cuales hay al menos cuatro, hacen posible una aproximacion en posicion exacta de los robots a la pila de piezas o bien a un lugar de deposition en la estacion de transporte, para recibir entonces las piezas en forma de placa por medio de un movimiento de carrera definido o bien para depositarlas en el caso de la estacion de transporte. De manera mas conveniente se utilizan robots de flexion de cinco, seis o siete ejes.
De una manera especialmente preferida, la unidad de desapilamiento presenta una instalacion de conduction lineal para la conduccion lineal horizontal de los dos robots entre la estacion de reserva y de la estacion de transporte. Los robots pueden poseer, por lo tanto, un eje lineal adicional o bien eje-X, de manera que tampoco las distancias que se encuentran en la zona de articulacion de los robots respectivos entre la estacion de reserva y la estacion de transporte pueden ser cubiertas por medio de movimiento combinado de articulacion y lineal.
De manera especialmente preferida, al menos uno de los robots esta dispuesto colgando en una instalacion de soporte. De manera mas ventajosa, ambos robots estan dispuestos suspendidos. No obstante, de manera alternativa tambien es posible una disposition estatica de al menos un robot.
La invention comprende, ademas, un metodo para el desapilamiento de piezas en forma de placa, en particular pletinas de chapa metalica, que se caracteriza por las siguientes etapas del metodo:
- preparation de al menos una pila de piezas en forma de placa,
- extraction de al menos una pieza en forma de placa desde la pila de piezas por medio de un primer robot mientras que al mismo tiempo al menos otra pieza ya extralda es depositada por medio de un segundo robot, que trabaja de forma independiente del primer robot en un lugar de deposicion,
- transferencia de la pieza o piezas extraldas a traves del primer robot al lugar de deposicion por medio de un movimiento de transferencia, que comprende una articulacion del primer robot de apilamiento, en donde el primer robot durante la transferencia -ademas del movimiento de articulacion- realiza un desplazamiento lineal entre la pila de piezas asignadas y el lugar de deposicion, mientras que al mismo tiempo el segundo robot es retornado desde el lugar de deposicion a la pila de piezas, desde la que previamente el primer robot ya ha realizado la extraccion, por medio de un movimiento de retorno que comprende una articulacion del segundo robot, en donde el segundo robot -ademas del movimiento de articulacion- realiza un desplazamiento lineal entre la pila de piezas asignadas y el lugar de deposicion,
- depositar en el lugar de deposicion la pieza o piezas extraldas por el primer robot, mientras que al mismo tiempo una pieza en forma de placa es extralda por el segundo robot desde la pila de piezas.
Un ejemplo de realization preferido de la invencion se representa en el dibujo y se explica en detalle a continuation. En el dibujo:
La figura 1 muestra una vista lateral sobre un ejemplo de realizacion preferido del dispositivo para el desapilamiento de piezas en forma de placa, y
La figura 2 muestra una vista en la direction de rendimiento del dispositivo de desapilamiento de la Figura 1. Las Figuras 1 y 2 muestran una reaficion preferida del dispositivo 11 de acuerdo con la invencion para el desapilamiento de piezas 12 en forma de placa. Como piezas 12 en forma de placa estan previstas en este caso pletinas de chapa metalica, por ejemplo chapas de carrocerlas no transformadas. El dispositivo para el desapilamiento, que se designa a continuacion, para mayor claridad, como dispositivo de desapilamiento 11, es parte de un tren de prensas, en cuyo desarrollo las piezas 12 en forma de placa llegan en ultimo termino a una prensa de transformation y son transformadas alll.
El dispositivo de desapilamiento 11 posee al menos una estacion de reserva 13, en la que se encuentra al menos una pila 14 de piezas 12 en forma de placa. A modo de ejemplo, aqul se representa una estacion de reserva 13 en forma de una unidad de almacenamiento de piezas en forma de mesa, que se puede desplazar, dado el caso, linealmente. Evidentemente, tambien es posible que el dispositivo de desapilamiento 11 presente varias estaciones de reserva 13. En la estacion de reserva 13, las piezas 12 en forma de placa estan apiladas superpuestas horizontalmente en la pila de piezas 14.
El dispositivo de desapilamiento 11 posee, ademas, al menos una estacion de transporte 15, en la que las piezas 12 en forma de placa son depositadas desapiladas y son transportadas hacia delante. En general, las piezas 12 en forma de placa desapiladas o bien individualizadas son transportadas a una estacion de centrado o bien estacion de posicionamiento, en la que se pueden alinear entonces en la posicion exacta, para poder transportarlos a continuacion a la prensa de transformacion. La estacion de transporte 15 se representa aqul a modo de ejemplo en forma de cintas transportadoras 16a, 16b correspondientes entre si, en la que una pieza 12 en forma de placa desapilada es depositada sobre una primera cinta transportadora de deposicion y llega desde all! sobre una cinta transportadora auxiliar 16b, desde donde se realiza entonces un transporte siguiente a la estacion siguiente, por ejemplo a la estacion central.
Para la transferencia de las piezas 12 en forma de placa entre la estacion de reserva 13 y la estacion de transporte 15 esta prevista una unidad de desapilamiento 17, que accede a la pila de piezas 14 y, desafilando la pila de piezas 14, extrae pieza a pieza las piezas 12 en forma de placa y las deposita en la estacion de transporte 15. La pieza central de la unidad de desapilamiento esta formada por dos robots 18a, 18b que trabajan de forma independiente uno del otro, los cuales acceder de forma alterna a una pila de piezas 14 comun de la estacion de reserva 13 y estan activadas a traves de una instalacion de control 19, de tal forma que un primero o un segundo de los robots 18a, 18b extrae una pieza 12 en forma de placa desde la pila de piezas 14, mientras que al mismo tiempo el segundo o el primer robot 18a, 18b deposita una pieza en forma de placa extralda en la estacion de transporte 15.
Los dos robots 18a, 18b estan configurados, respectivamente, como robots de flexion de varios ejes, que se representan aqul a modo de ejemplo en forma de realizacion de siete ejes. Ademas, los dos robots 18a, 18b estan dispuestos suspendidos en una unidad de soporte 42. Un robot 18a, 18b respectivo posee una base de robot 20, en la que esta alojada de forma articulada una unidad de movimiento 22 pivotable alrededor de un primer eje de articulacion vertical 21 en posicion de uso, que contiene en primer lugar una parte de articulacion en el lado de la base, que se asiente en la base del robot 20 de forma giratoria alrededor del primer eje de articulacion vertical 21. La unidad de movimiento 22 contiene, ademas, un brazo de flexion formado por un brazo superior 24 y un brazo inferior 25. El brazo superior 24 del brazo de flexion esta conectado, en un extremo, con la pieza de articulacion de forma giratoria alrededor de un segundo eje de articulacion 26 horizontal en posicion de uso y, en el otro extremo, esta conectado con el extremo asociado del brazo inferior 25 de forma giratoria alrededor de un tercer eje horizontal 27. A la unidad de movimiento 22 pertenece, ademas, un elemento de giro 28 dispuesto en el extremo del brazo inferior 25 opuesto al brazo superior 24, que es giratorio alrededor de un cuarto eje 29 que se extiende en la direccion longitudinal del brazo inferior 25. En el extremo del elemento de giro 28, opuesto al brazo inferior 25, esta dispuesto un elemento de articulacion 30, que esta conectado con el elemento de giro 28 de forma giratoria alrededor de un quinto eje 31 que se extiende transversalmente al cuarto eje 29.
En el elemento de articulacion 30 esta colocado un elemento de rotacion (no representado), giratorio alrededor de un sexto eje 32 que se extiende transversalmente al quinto eje 32, en el que esta fijada una pieza de soporte 33, de manera que la pieza de soporte 33 realiza al mismo tiempo el movimiento giratorio del elemento de rotacion. La pieza de soporte 33 lleva con preferencia una instalacion elevadora 34 con ventosas 35. En este caso, se ha tomado la disposicion de que la pieza de soporte 33 se extiende en la direccion del sexto eje 32 fuera del elemento de articulacion 30 o bien fuera del elemento de rotacion que se asienta en este miembro de articulacion 30 y de que la instalacion de elevacion 34 contiene una instalacion de retencion que retiene las ventosas, la cual esta conectada con la pieza de soporte 33 de manera giratoria alrededor de un septimo eje 36 dirigido transversalmente al sexto eje 32. Con relacion a otros detalles y particularidades sobre la estructura y el ciclo de movimiento de un robot de flexion de siete ejes de este tipo se remite, por lo demas, al documento EP 1623773.
La unidad de desapilamiento 17 posee, ademas, una instalacion de conduccion lineal 40 para la conduction lineal horizontal de los dos robots 18a, 18b entre la estacion de reserva 13 y la estacion de transporte 15. A la instalacion de conduccion lineal 40 pertenece la base del robot 20, que esta realizada en forma de carro y que esta guiada linealmente en carriles de gula, que se asientan, por su parte, de nuevo en un modulo de carriles 41.
Los modulos de carriles 41 estan fijados de nuevo en una instalacion de soporte 42 del tipo de portico los dos robots tienen, por lo tanto, respectivamente, un eje adicional, a saber, un eje de desplazamiento en direccion X.
Para el desapilamiento de piezas 12 en forma de placa se prepara en primer lugar en la estacion de reserva 13 una pila 14 de piezas 12 en forma de placa, estando apiladas las piezas en forma de placa superpuestas horizontalmente.
El primer robot 18a extrae ahora una de las piezas en forma de placa porque las ventosas 35 aspiran las piezas 12 en forma de placa asociadas. Al mismo tiempo, el segundo robot 18b deposita una pieza 12 en forma de placa ya extralda, de forma independiente del primer robot 18a, sobre la cinta transportadora de deposition 16a de la estacion de transporte 15.
A continuation, la pieza 12 en forma de placa, extralda por el primer robot 18a, es transferida a traves de la articulacion de la unidad de movimiento del robot 18a alrededor del primer eje de articulacion 21, dado el caso con movimiento de desplazamiento lineal superpuesto adicionalmente, hacia la estacion de transporte 15, mientras que al mismo tiempo el segundo robot 18b, sin piezas, es articulado de retorno desde la estacion de transporte 15 igualmente a traves de la articulacion de su unidad de movimiento 22 alrededor del primer eje de articulacion 21, dado el caso con movimiento de desplazamiento lineal superpuesto, hacia la estacion de reserva.
Por ultimo, la pieza 12 en forma de placa extralda a traves del primer robot 18a es depositada en la estacion de transporte 15 sobre la cinta de transporte de deposicion 16a, mientras que al mismo tiempo a traves del segundo robot 18b una pieza en forma de placa es extralda desde la pila de piezas 14 en la estacion de reserva 13. Por lo tanto, la instalacion de control 19 controla los dos robots 18a, 18b de tal forma que tiene lugar un movimiento sincronizado, es decir, que mientras uno de los robots extrae piezas 12 en forma de placa desde la pila de piezas 14, al mismo tiempo el otro robot 18b deposita piezas 12 en forma de placa en la estacion de transporte 15. Puesto que ambos robots 18a, 18b acceden de forma alterna a una pila de piezas 14, esto conduce a una elevacion esencial del tiempo de ciclo durante la desapilamiento de piezas 12 en forma de placa. A traves de la sincronizacion de los movimientos se consigue, ademas, que no existan tiempos de inactividad durante los ciclos de movimiento de losa dos robots 18a, 18b.
Si la pila de piezas 14 esta desapilada, los dos robots 18a, 18b pueden acceder a la siguiente pila de piezas 14, que esta disponible en otra estacion de reserva. Si esta nueva estacion de reserva no se encuentra en la zona de articulacion de los dos robots 18a, 18b, entonces ambos robots son desplazados en primer lugar linealmente a la zona de esta estacion de reserva.

Claims (2)

REIVINDICACIONES
1. Metodo para el desapilamiento de piezas (12) en forma de placas, en particular pletinas de chapa metalica, comprendiendo el metodo las siguientes etapas:
- preparacion de al menos una pila (14) de piezas (12) en forma de placas,
- extraccion de al menos una pieza (12) en forma de placa desde la pila de piezas (14) por medio de un primer robot (18a) mientras que al mismo tiempo al menos otra pieza (12) ya extralda es depositada por medio de un segundo robot (18b), que trabaja de forma independiente del primer robot (18a) en un lugar de deposicion,
- transferencia de la pieza o piezas (12) extraldas por el primer robot (18a) al lugar de deposicion por medio de una accion de transferencia, que comprende un giro del primer robot (18a), en donde el primer robot (18a) -ademas de su movimiento de giro- es desplazado durante la transferencia en un movimiento lineal entre la pila de piezas (14) asignadas y el lugar de deposicion, mientras que al mismo tiempo el segundo robot (18b), sin piezas, es retornado desde el lugar de deposicion a la pila de piezas (14), desde la que el primer robot (18a) ha realizado la extraccion, por medio de un movimiento de retorno que comprende un giro del segundo robot (18b), en donde el segundo robot (18b) -ademas del movimiento de giro- es desplazado en un movimiento lineal entre la pila de piezas (14) asignadas y el lugar de deposicion, - deposicion de la pieza o piezas (12) extraldas por el primer robot (18a) en el lugar de deposicion, mientras que al mismo tiempo se extrae una pieza (12) en forma de placa desde la pila de piezas a traves del segundo robot (18b).
2. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que al menos uno de los robots (18a, 18b) trabaja en disposicion suspendida.
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