ES2552531T3 - Sistema de cámaras de trabajo para el tratamiento de superficies de piezas de trabajo - Google Patents

Sistema de cámaras de trabajo para el tratamiento de superficies de piezas de trabajo Download PDF

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ES2552531T3 ES12743660.8T ES12743660T ES2552531T3 ES 2552531 T3 ES2552531 T3 ES 2552531T3 ES 12743660 T ES12743660 T ES 12743660T ES 2552531 T3 ES2552531 T3 ES 2552531T3
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Abstract

Sistema de cámaras de trabajo (100) para el tratamiento de superficies de piezas de trabajo, con al menos: - una cámara de trabajo (101) que se puede cerrar herméticamente, - varios soportes de fijación de piezas de trabajo (10, 20, 30) en forma de bastidor, que son desplazables sobre carriles de guía (14, 24, 34) entre una posición de equipamiento fuera de la cámara de trabajo (101) y una posición de trabajo en la cámara de trabajo (101), y - un manipulador (102, 103), que está dispuesto, visto en planta, junto al grupo de carriles de guía (14, 24, 34) paralelos dentro de la cámara de trabajo (101), caracterizado por que al menos un soporte de fijación de la pieza de trabajo (10, 20, 30) comprende un bastidor exterior (11, 21, 31), sobre el que está guiado en los carriles de guía (14, 24, 34), y un bastidor interior (12, 22, 32), que está rodeado en una posición de transporte por el bastidor exterior (11, 21, 31) y que es desplazable o bien pivotable en la posición de equipamiento y/o en la posición de trabajo a una posición fuera del plano de base del bastidor exterior (11, 21, 31).

Description

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DESCRIPCION
Sistema de camaras de trabajo para el tratamiento de superficies de piezas de trabajo
La invencion se refiere a un sistema de camaras de trabajo para el tratamiento de superficies de piezas de trabajo, con al menos:
- una camara de trabajo que se puede cerrar hermeticamente,
- varios soportes de fijacion de piezas de trabajo en forma de bastidor, que son desplazables sobre carriles de gma entre una posicion de equipamiento fuera de la camara de trabajo y una posicion de trabajo en la camara de trabajo,
- un manipulador, que esta dispuesto, visto en planta, junto al grupo de carriles de gma paralelos dentro de la camara de trabajo.
Tipos conocidos del tratamiento superficial de piezas de trabajo deben realizarse en camaras de trabajo cerradas, por ejemplo el laqueado y el tratamiento con agentes de chorreado abrasivos. El tratamiento propiamente dicho se realiza por manipuladores controlados por programa. Los tiempos de ciclo no se determinan en virtud de la alta velocidad de trabajo de los manipuladores a traves del tiempo de tratamiento propiamente dicho, sino esencialmente a traves de la introduccion de las piezas de trabajo en la camara de trabajo y las tensiones en ella.
Para reducir los tiempos del ciclo y conseguir un rendimiento alto en la instalacion, un sistema de camaras de trabajo distribuido por la solicitante del tipo mencionado al principio preve fijar las piezas de trabajo ya fuera de la camara de trabajo en soportes de fijacion de la pieza de trabajo. El tratamiento de la superficie en la camara de trabajo solo debe interrumpirse durante corto espacio de tiempo, para conducir uno de los soportes de piezas de trabajo guiados sobre carriles con las piezas de trabajo tratadas acabadas fuera de la camara de trabajo y llevar el otro soporte de fijacion de la pieza de trabajo con las piezas de trabajo preparadas hasta allf Los soportes de piezas de trabajo poseen en el lado extremo, respectivamente, placas de estanqueidad, que cierran hermeticamente los pasos en la camara de trabajo, tan pronto como un soporte de fijacion de la pieza de trabajo o bien ha llegado a la posicion de equipamiento fuera de la camara o a la posicion de trabajo dentro de la camara.
Este sistemas de camaras de trabajo ha dado buen resultado en principio. Sin embargo, resulta un inconveniente de que los soportes de fijacion de piezas de trabajo estan guiados sobre carriles paralelos, de manera que uno de los carriles esta posicionado forzosamente mas cerca del manipulador que el otro. De esta manera, existen diferentes distancias de la cabeza del manipulador con las toberas de laqueado y de chorreado con respecto a las piezas de trabajo, segun que soportes de fijacion de las piezas de trabajo esten precisamente en la camara de trabajo, de manera que tambien el resultado del trabajo puede resultar diferente.
El problema se puede solucionar, en efecto, con frecuencia en el caso de dos trayectorias de gma por que se emplean manipuladores por parejas, que estan dispuestos, respectivamente, sobre trayectorias de gma que se encuentran adyacentes sobre un lado del grupo y trabajan en sentido opuesto. Estas describen entonces alternando el lado delantero y el lado trasero de las piezas de trabajo. Sin embargo, esto implica costes de inversion mas elevados.
Si el manipulador esta montado fijo estacionario y posee como primer eje un eje de rotacion sin ser desplazable longitudinalmente a lo largo de las vfas de gma, entonces pueden existir dificultades para estas para llegar a zonas que se encuentran totalmente en el exterior dentro de la zona de trabajo cubierta por el bastidor exterior del soporte de fijacion de la pieza de trabajo, sobre todo cuando existe una distancia mayor con respecto al soporte de fijacion de la pieza de trabajo.
Se necesitan mas de dos soportes de fijacion de las piezas de trabajo cuando los tiempos del ciclo del tratamiento superficial son muy cortos en comparacion con los tiempos de equipamiento para la retirada y extension de las piezas de trabajo. En este caso, la extension se separa de la retirada, siendo utilizados en total tres soportes de fijacion de las piezas de trabajo: uno para la extension de las piezas de trabajo brutas, uno para el procesamiento en la camara y uno para las piezas de trabajo tratadas acabadas fuera de la camara. En esta configuracion, los inconvenientes mencionados permanecen incluso durante el empleo de una pareja de manipuladores sobre lados opuestos, dado que entonces entre los carriles de gma exteriores respectivos existe incluso el doble de la distancia que entre dos carriles de gma directamente adyacentes. Precisamente en el caso de camaras de trabajo estrechas y en el caso de utilizacion de robots de ejes articulados como manipuladores con su espacio de trabajo limitado, no se pueden enfocar ya todos los puntos de la superficie de trabajo dentro de la superficie de fijacion de la pieza de trabajo, al menos no en la distancia correcta y en la orientacion necesaria de la cabeza del manipulador.
Se conoce a partir del documento US-PS 3 149 445 un sistema de camaras de trabajo con bastidor exterior guiado sobre carriles, sobre el que se pueden transferir piezas de trabajo individualmente o en cajas de transporte a la posicion de mecanizacion. Sin embargo, la disposicion en forma de carriles requiere una anchura grande y no
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permite extensiones preparadas de una pieza de trabajo en posicion definida, que tienen que introducirse entonces solo en la camara de trabajo.
Se conoce a partir del documento DE 27 47 107 A1 un sistema de camaras de trabajo, en el que se pueden transferir piezas de trabajo individualmente o sobre plataformas de carga sobre una via de rodillos a la posicion de mecanizacion y se pueden posicionar dentro de la camara de trabajo sobre una mesa giratoria. Sin embargo, no esta presente una disposicion en forma de bastidor, que permite la extension vertical de piezas de trabajo de tal manera que se pueden emplazar frontalmente en la zona de trabajo de un manipulador.
Por lo tanto, el cometido de la invencion es mejorar un sistema de camaras de trabajo del tipo mencionado al principio, de tal manera que independientemente del soporte de fijacion de la pieza de trabajo que se encuentra, respectivamente, en la camara de trabajo, se pueden establecer distancias constantes de las piezas de trabajo con respecto a los manipuladores.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la presente invencion por que al menos un soporte de fijacion de la pieza de trabajo comprende un bastidor exterior, sobre el que esta guiado en los carriles de grna, y un bastidor interior, que esta rodeado en una posicion de transporte por el bastidor exterior y que es desplazable o pivotable en la posicion de equipamiento y/o en la posicion de trabajo a una posicion fuera del plano de base del bastidor exterior.
La articulacion fuera del plano del bastidor exterior da como resultado dentro de la camara de trabajo la ventaja de que las piezas de trabajo extendidas en el bastidor interior son desplazables al menos hasta el plano de la via de grna directamente adyacente.
Con preferencia, n el caso de varios soportes de fijacion de las piezas de trabajo, que estan guiados sobre carriles paralelos, se pueden desplazar las piezas de trabajo en un soporte de fijacion de las piezas de trabajo sobre el carril de grna medio sobre el plano de un carril de grna exterior, de manera que estan posicionadas mas cerca del manipulador. Esto es ventajoso en el caso de tratamiento solo unilateral a traves de manipuladores sobre un lado.
La posicion rebajada puede adoptar un angulo determinado con relacion al plano del bastidor de la pieza de trabajo. Pero es especialmente preferida la bajada del bastidor interior a una posicion paralela al plano, que esta exactamente sobre la posicion, que adopta un bastidor interior del soporte de fijacion adyacente. De esta manera, no hay que realizar de nuevo calculos de la trayectoria en la ejecucion del programa del manipulador.
Si se tratan piezas de trabajo al mismo tiempo desde dos lados opuestos, entonces es ventajoso pivotar los bastidores interiores desde los soportes de fijacion de las piezas de trabajo insertados en una trayectoria de grna exterior, respectivamente, en el plano de la trayectoria media de grna. Entonces las piezas de trabajo se encuentran durante el procesamiento siempre en el mismo plano medio, independientemente del plano en el que hayan sido insertados en la camara de trabajo.
Otra ventaja del sistema de camaras de trabajo de acuerdo con la invencion resulta por que los bastidores interiores se pueden bajar lateralmente tambien durante la insercion y la extraccion fuera de la camara de trabajo. Los operadores pueden tirar de esta manera de los bastidores interiores mas cerca de su propia posicion, de manera que pueden realizar desde el lugar de estancia habitual las mismas manipulaciones durante el apriete y el aflojamiento.
En este caso es especialmente ventajoso que el bastidor interior se pueda bajar frente al bastidor exterior, cuando se posiciona fuera del plano de base del bastidor exterior, de manera que los operadores pueden trabajar sin escalones en una posicion comoda.
Con preferencia, se prefiere que el bastidor interior este conectado a traves de una grna de paralelogramo de forma movil pivotable con el bastidor exterior. Se puede establecer facilmente una grna de paralelogramo y se puede configurar robusta. Ademas, la cinematica esta configurada de tal manera que durante la articulacion hacia fuera del plano del bastidor exterior se realiza al mismo tiempo la bajada. Ademas, el movimiento de bajada especialmente paralelo al plano se puede realizar muy rapidamente.
Las ventajas representadas anteriormente para la ergonoirna, pero tambien para los tiempos de retencion se incrementan todavfa por que el bastidor interior se puede acoplar con el bastidor exterior a traves de una union desprendible. El operador puede pivotar, por ejemplo, el bastidor interior y se puede bajar sobre un carro manual. Entonces en otros procesos de trabajo se pueden emplear a traves de otras personas bastidores interiores ya preparados. El equipamiento de los bastidores interiores y la extraccion posterior de las piezas de trabajo acabadas fuera de ellos se pueden realizar, por lo tanto, tambien fuera del sistema de camaras de trabajo propiamente dicho. Tambien en el caso de un cambio frecuente de los tipos de piezas de trabajo es ventajosa una posibilidad de extraccion, puesto que, respectivamente, se pueden utilizar bastidores interiores adaptados individualmente en cada caso al tipo de pieza de trabajo.
Tal conexion desprendible se puede realizar, por ejemplo, de una manera especialmente sencilla en cuanto a la
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construccion por que los extremos de las grnas de paralelogramo estan configurados como alojamientos en forma de horquilla y por que en tirantes verticales del bastidor interior estan previstos unos pivotes, que se pueden colgar en los alojamientos.
Ademas, es ventajoso que los bastidores interiores sean giratorios alrededor de un eje vertical. Fuera de la camara de trabajo se puede facilitar de esta manera el apriete y el aflojamiento de las piezas de trabajo. Dentro de la camara de trabajo a traves de la inversion del bastidor interior se puede tratar tambien el lado trasero respectivo de las piezas de trabajo por el mismo manipulador. Si se incluye al mismo tiempo la posicion del bastidor interior en el ciclo del programa del manipulador se crea un grado de libertad adicional para poder acceder a lugares posiblemente de diffcil acceso en una pieza de trabajo con la cabeza del manipulador.
A continuacion se explica en detalle la invencion con la ayuda de ejemplos de realizacion y con referencia al dibujo. Las figuras muestran en particular lo siguiente:
Las figuras 1 y 2 muestran un sistema de camaras de trabajo en diferentes posiciones de los soportes de fijacion de piezas de trabajo, respectivamente, en vista en planta superior esquematica y
Las figuras 3 y 4 muestran un sistema de camaras de trabajo en diferentes posiciones de los soportes de fijacion de las piezas de trabajo, respectivamente, en vista lateral.
La figura 1 muestra un sistema de camaras de trabajo 100 en vista en planta superior. Dentro de una camara de trabajo 101 estan posicionados dos manipuladores 102, 103. En medio estan dispuestos tres carriles de grna 14, 24, 34 para soportes de fijacion de piezas de trabajo 10, 20, 30.
En la figura 1, dos soportes de fijacion de piezas de trabajo 10, 20 se encuentran fuera de la camara de trabajo 101. Dentro de la camara de trabajo 101 se encuentra el soporte de fijacion de la pieza de trabajo 30, desplazable sobre el carril de grna inferior 34 con sus bastidores exteriores 31. Con 10', 20', 30' se designan en la figura 1 los espacios de colocacion libres de los otros soportes de fijacion de la pieza de trabajo 10, 20, 30.
En la figura 2, en el soporte de fijacion superior de la pieza de trabajo 10 se encuentra el bastidor interior 12 todavfa dentro del bastidor exterior 11. En cambio en el soporte de fijacion medio de la pieza de trabajo 20, el bastidor interior 22 esta pivotado fuera del bastidor exterior 21. Se encuentra entonces sobre un espacio de colocacion 30' para el soporte de fijacion libre de la pieza de trabajo 30 y de esta manera en la zona del carril de grna inferior 34. Un operador acceder de esta manera mas facilmente a las piezas de trabajo contenidas en el.
Dentro de la camara de trabajo 101, en el soporte de fijacion de la pieza de trabajo 30 esta depositado el bastidor interior 22 hacia el carril de grna central 24, de manera que posee la misma distancia con respecto a ambos manipuladores 102, 103. El manipulador inferior 103 actua a traves el bastidor exterior abierto 31 sobre las piezas de trabajo en el bastidor interior 32.
La figura 3 muestra el sistema de camaras de trabajo desde el lado y en concreto desde el lado frontal de los soportes de fijacion de la pieza de trabajo 10, 20, 30, de manera que la camara de trabajo 101 se encentra en el fondo. Todos los tres soportes de fijacion de la pieza de trabajo 10, 20, 30 estan extrafdos fuera de la camara de trabajo 101.
Se pueden ver claramente las grnas de paralelogramo 13, que estan alojadas en bastidores exteriores 11 del soporte de fijacion izquierdo de la pieza de trabajo 10. Los arboles de accionamiento 18 estan conectados en los carros de las vfas de grna y posibilitan la regulacion con motor, activable a distancia de los bastidores interiores 12 frente al bastidor exterior 11 respectivo.
En la figura 3, el bastidor interior 12 representado con lmea continua del soporte de fijacion izquierdo de la pieza de trabajo 10 no solo es desplazable horizontalmente frente al bastidor exterior desde la posicion de partida representada con puntos y trazos, sino que esta bajado tambien verticalmente frente a la posicion de partida representada con puntos y trazos, de manera que son mas facilmente accesibles para el operador.
Las ventajas especiales del sistema de camaras de trabajo de acuerdo con la invencion se deducen a partir de la figura 4, que muestra de nuevo una vista lateral. En el fondo se puede reconocer la camara de trabajo 101. En los pasos dispuestos allf, los soportes de fijacion de las piezas de trabajo 10, 20, 30 poseen placas de estanqueidad 16, 26, 36, que se apoyan desde dentro en los pasos y los cierran, tan pronto como los soportes de fijacion de las piezas de trabajo han sido estirados o acoplados hacia fuera.
En los soportes de fijacion de piezas de trabajo 10, 30 posicionados, respectivamente, sobre las vfas de grna exteriores los bastidores interiores 12, 32 han sido movidos desde su posicion de partida representada con puntos y trazos por medio de las grnas de paralelogramo 13, 33 lateralmente hacia fuera y al mismo tiempo verticalmente hacia abajo. De esta manera los operadores 106, 107 pueden depositar los bastidores interiores 12, 32 sobre carros manuales 104, 105 u otros medios auxiliares y pueden extraer los bastidores interiores 10, 30 tambien totalmente a
traves del aflojamiento de la union con las gmas de paralelogramo 13, 33.
En la figura 4 se pueden reconocer tambien ejes verticales 15, 25, 35 en los bastidores interiores 10, 20, 30, que posibilitan una rotacion de los bastidores interiores 12, 22, 32.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Sistema de camaras de trabajo (100) para el tratamiento de superficies de piezas de trabajo, con al menos:
    - una camara de trabajo (101) que se puede cerrar hermeticamente,
    - varios soportes de fijacion de piezas de trabajo (10, 20, 30) en forma de bastidor, que son desplazables sobre carriles de gma (14, 24, 34) entre una posicion de equipamiento fuera de la camara de trabajo (101) y una posicion de trabajo en la camara de trabajo (101), y
    - un manipulador (102, 103), que esta dispuesto, visto en planta, junto al grupo de carriles de gma (14, 24, 34) paralelos dentro de la camara de trabajo (101),
    caracterizado por que al menos un soporte de fijacion de la pieza de trabajo (10, 20, 30) comprende un bastidor exterior (11, 21, 31), sobre el que esta guiado en los carriles de gma (14, 24, 34), y un bastidor interior (12, 22, 32), que esta rodeado en una posicion de transporte por el bastidor exterior (11, 21, 31) y que es desplazable o bien pivotable en la posicion de equipamiento y/o en la posicion de trabajo a una posicion fuera del plano de base del bastidor exterior (11, 21, 31).
  2. 2. - Sistema de camaras de trabajo (100) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que estan previstos al menos dos sopores de fijacion de la pieza de trabajo (10, 20, 30) en forma de bastidor, alineados verticalmente, que son desplazables, respectivamente, sobre carriles de gma (14, 24, 34) paralelos entre sf entre una posicion de equipamiento fuera de la camara de trabajo (101) y una posicion de trabajo en la camara de trabajo (101).
  3. 3. - Sistema de camaras de trabajo (100) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el bastidor interior (12, 22, 32) es desplazable en la posicion de equipamiento y/o en la posicion de trabajo a una posicion paralela al plano fuera del plano de base del bastidor exterior (11,21, 31).
  4. 4. - Sistema de camaras de trabajo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el bastidor interior (12, 22, 32) se puede bajar fuera del plano de base del bastidor exterior (11, 21, 31) frente al bastidor exterior (11,21, 31).
  5. 5. - Sistema de camaras de trabajo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el bastidor interior (12, 22, 32) esta conectado a traves de una gma de paralelogramo (13, 23, 33) de forma movil pivotable con el bastidor exterior (11,21, 31).
  6. 6. - Sistema de camaras de trabajo (100) de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que los extremos de las gmas de paralelogramo (13, 23, 33) estan configuradas como alojamientos en forma de horquilla y porque en tirantes verticales del bastidor interior (12, 22, 32) estan previstos unos pivotes, que se pueden colgar en los alojamientos.
  7. 7. - Sistema de camaras de trabajo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el bastidor interior (12, 22, 32) se puede acoplar con el bastidor exterior (11, 21, 31) a traves de una union desprendible.
  8. 8. - Sistema de camaras de trabajo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que estan previstos tres soportes de fijacion de piezas de trabajo (10, 20, 30), al menos los exteriores estan provistos con bastidores (12, 22, 32) abatibles hacia fuera.
  9. 9. - Sistema de camaras de trabajo (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que los bastidores interiores (12, 22, 32) estan alojados de forma giratoria en al menos un eje en el bastidor exterior.
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