ES2602328T3

ES2602328T3 - Cabezal de herramienta para realizar operaciones industriales que tiene un sistema de monitoreo inalámbrico

Info

Publication number: ES2602328T3
Application number: ES13174543.2T
Authority: ES
Inventors: Giovanni Di Stefano; Mauro Maestri; Valeria Serpi
Original assignee: Comau SpA
Current assignee: Comau SpA
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2017-02-20
Anticipated expiration: 2033-07-01
Also published as: EP2821159B1; CA2846277C; BR102014016294A2; CN104275693A; BR102014016294B1; MX2014006230A; RS55338B1; US20150005939A1; PL2821159T3; EP2821159A1; RU2656192C2; US9517502B2; CN104275693B; CA2846277A1; PT2821159T; MX336317B; SI2821159T1; RU2014125995A

Abstract

Un sistema de realización de operaciones industriales, que comprende: - al menos un cabezal (H) de herramienta provisto de una herramienta (6, 7); - al menos un sensor (S) asociado a dicho cabezal (H) de herramienta y configurado para detectar un parámetro operativo del cabezal (H) de herramienta; - una unidad (M) de control para controlar la operación de dicho cabezal (H) de herramienta, - un módulo (E) de control montado sobre dicho cabezal (H) de herramienta y que incluye: - una unidad (A) de adquisición de datos conectada a dicho al menos un sensor (S) y configurada para adquirir datos procedentes de al menos un sensor (S); y - una unidad (T) de transmisión inalámbrica conectada a dicha unidad de adquisición (A) para recibir dichos datos adquiridos, anteriormente mencionados, y configurada para transmitir dichos datos adquiridos en un modo inalámbrico a una unidad (U) de recepción alejada del cabezal(H) de herramienta; y - un dispositivo (EA) de almacenamiento de energía eléctrica para el suministro eléctrico de dicha unidad (A) de adquisición, de dicha unidad (T) de transmisión inalámbrica y de dicho al menos un sensor (S), en el que dicho sistema comprende, además, medios (CH) inalámbricos para cargar dicho dispositivo (EA) de almacenamiento de energía eléctrica tal como, por ejemplo, medios de carga inductivos, que comprenden un primer medio (CH1) de carga, soportado por dicho cabezal (H) de herramienta y conectado a dicho dispositivo (EA) de almacenamiento de energía, y un segundo medio (CH2) de carga, que está asociado a una estación de trabajo (1) alejada del cabezal de herramienta y que coopera en un modo inalámbrico con dicho primer medio (CH1) de carga conectado a dicho dispositivo (EA) de almacenamiento de energía eléctrica, en el que dicho sistema comprende, además, un robot (R) industrial de ejes múltiples del tipo que incluye una estructura (R1) de base, una muñeca (W) de robot articulada y una cadena de elementos de robot articulados mutuamente que conectan dicha estructura (R1) de base a dicha muñeca (W) del robot, estando dicha unidad (M) de control de cabezal de herramienta constituida por una unidad (M) de control de dicho robot (R), y en el que dicho cabezal (H) de herramienta se conecta de forma removible a dicha muñeca (W) de robot, estando dicho sistema caracterizado porque comprende, además, una unidad (F) de procesamiento electrónico diseñada para procesar los datos procedentes de dicha unidad (U) de recepción inalámbrica y de dicha unidad (M) de control de robot durante un ciclo operativo de dicho robot en el que dicho cabezal de herramienta realiza una operación industrial, estando dicha unidad (F) de procesamiento electrónica configurada para procesar datos recibidos desde la unidad (U) de recepción inalámbrica, que indica parámetros detectados por dicho al menos un sensor (S) durante el ciclo operativo del robot, y estando dicha unidad (F) de procesamiento electrónica también adaptada para asociar dichos datos recibidos de la unidad (U) de recepción inalámbrica a la información recibida de dicha unidad (M) de control del robot durante el ciclo de operativo del robot, de manera que la información correlacionada se obtiene a partir de los parámetros funcionales del sistema durante la ejecución de dicha operación industrial, como una función de la posición del robot.

Description

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DESCRIPCION

Cabezal de herramienta para realizar operaciones industriales que tiene un sistema de monitoreo inalambrico La presente invencion se refiere a sistemas para realizar operaciones industriales del tipo que comprenden:

- al menos un cabezal de herramienta provisto de una herramienta;

- al menos un sensor asociado a dicho cabezal de herramienta y configurado para detectar un parametro operativo del cabezal de herramienta; y

- una unidad de control para controlar la operacion de dicho cabezal de herramienta.

En la presente descripcion y en las reivindicaciones siguientes, se entiende que el termino "cabezal de herramienta" indica un cabezal de herramienta disenado para realizar cualquier operacion industrial tal como, por ejemplo, una operacion de remachado o una operacion de soldadura, por ejemplo soldadura electrica por puntos o soldadura laser, o incluso solo una operacion de movimiento de una pieza con la ayuda de una herramienta de agarre. Se entiende que el termino "herramienta" indica cualquier herramienta o aparato utilizado en el cabezal de herramienta tal como, por ejemplo, un rodillo de remache o un par de electrodos para soldadura electrica, o un dispositivo optico para enfocar un haz laser, o una herramienta de agarre.

La invencion, en general, es aplicable a cualquier sistema que preve el uso de un cabezal de herramienta para realizar operaciones industriales. De acuerdo con una aplicacion preferida, la invencion se refiere a sistemas en los que el cabezal de herramienta esta sostenido por un robot, en particular un robot industrial de ejes multiples del tipo que incluye una estructura de base, una muneca de robot articulada, a la que se conecta de forma removible el cabezal de herramienta, y una cadena de elementos de robot articulados mutuamente que conectan la estructura de base del robot a la muneca del robot. En un ejemplo espedfico, el cabezal de herramienta sostenido por el robot es un cabezal de remache, provisto de uno o mas rodillos de remache dispuestos previamente para engranar y rodar a lo largo de la extension de un borde de una chapa metalica que se va a doblar (por ejemplo, a lo largo del penmetro de una estructura de puerta de vehmulo motorizado en una lmea para la produccion de puertas de vehmulos motorizados). En el caso de esta aplicacion espedfica, al cabezal de remache se asocian uno o mas sensores de fuerza que detectan la carga en los rodillos de remache durante la ejecucion de la operacion de remachado.

Como ya se ha mencionado, en cualquier caso la presente invencion es de aplicacion general y se puede prever tambien en el caso de un cabezal de herramienta maniobrado manualmente por un operario tal como, por ejemplo, un cabezal de soldadura electrica por puntos controlado manualmente.

Cualquiera que sea el tipo de cabezal de herramienta utilizado y cualquiera que sea la configuracion del sistema, existe el problema de adquirir los datos procedentes de los sensores asociados al cabezal de herramienta con medios que, en la medida de lo posible, son sencillos y de dimensiones limitadas.

Ya se ha propuesto asociar a un cabezal de herramienta sostenido por un robot, una unidad de transmision inalambrica que permitira controlar y monitorear la operacion del cabezal de herramienta de un modo inalambrico (veanse, por ejemplo, los documentos con los numeros DE 20 2011 000 315 U1 y US 2006-0122730 A1). Sin embargo, los sistemas conocidos no han resuelto el problema adicional relacionado con la necesidad de garantizar una alta autonomfa de operacion del sistema y con la necesidad simultanea de evitar el uso de cables de suministro de energfa, los que, sobre todo en el caso de un cabezal de herramienta sostenido por un robot, implicanan complicaciones de construccion y hanan mas laboriosas las operaciones de sustitucion del cabezal de herramienta.

En vez de esto, sena conveniente reducir o eliminar por completo el cableado electrico que conecta el cabezal de herramienta al robot. Este cableado, de hecho, esta sujeto a un desgaste considerable debido a los ciclos repetidos de deformacion a los que estan sujetos durante la vida de servicio del robot y, en consecuencia, se deben sustituir periodicamente, lo que determina perdidas de productividad debido a los tiempos de detencion requeridos para las operaciones de sustitucion.

Un sistema de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 se conoce a partir del documento US 2012/0247208 A1. En este sistema conocido, los robots se utilizan para realizar un control de calidad en las piezas obtenidas al final de una lmea industrial.

Con el fin de satisfacer, de una manera optima, todos los requisitos anteriormente mencionados y resolver los problemas anteriores, el objeto de la presente invencion es un sistema tal como el establecido en la reivindicacion 1.

Gracias a las caractensticas anteriormente mencionadas, el sistema de acuerdo con la invencion permite el suministro en el cabezal de herramienta de un modulo de adquisicion de datos y de transmision de dimensiones muy pequenas, capaz de manejar una gran cantidad de datos y, a pesar de esto, capaz de operar sustancialmente de forma continua durante largos penodos de tiempo.

El sistema de acuerdo con la invencion resuelve de rafz el problema del desgaste del cableado electrico que, en las soluciones conocidas, es necesario para el suministro electrico de los sensores de a bordo del cabezal de herramienta. De acuerdo con la invencion, de hecho, el modulo de control montado en el cabezal de herramienta

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tambien comprende un dispositivo para el almacenamiento de energfa electrica que proporciona, de manera autonoma, suministro electrico para todos los dispositivos de a bordo del cabezal de herramienta.

En consecuencia, la eliminacion del cableado permite una reduccion drastica de la necesidad de detencion para fines de mantenimiento, con el consiguiente aumento de la productividad.

En muchas aplicaciones, la eliminacion del cableado permite igualmente proporcionar el cabezal de herramienta como una unidad que es completamente autonoma con respecto a la estructura que la soporta (por ejemplo, un robot), con la consiguiente posibilidad de una rapida sustitucion del cabezal de herramienta, por ejemplo, cuando es necesario cambiar el tipo de operacion de mecanizado.

Al mismo tiempo, el sistema de acuerdo con la invencion puede, en cualquier caso, permitir la carga inalambrica facil y rapida del dispositivo de almacenamiento de energfa. Por esta razon, el sistema de acuerdo con la invencion es sustancialmente diferente y representa una mejora sustancial, en comparacion con los sistemas conocidos, en el que la comunicacion inalambrica se utiliza simplemente para el intercambio de senales entre los sensores de a bordo del cabezal de herramienta y la unidad de control estacionaria.

Los sensores provistos a bordo del cabezal de herramienta pueden estar en cualquier numero y ser de cualquier naturaleza (ya sean analogicos o digitales). El sistema de acuerdo con la invencion es capaz, en particular, de proporcionar simultaneamente el suministro y monitoreo de una pluralidad de sensores dedicados a la deteccion de una pluralidad de parametros operativos diferentes del cabezal de herramienta.

En la invencion, se proporciona una unidad de procesamiento electronico, disenada para procesar datos procedentes de la unidad de recepcion inalambrica anterior y desde la unidad de control anterior. No obstante, en la implementacion practica se pueden asociar o integrar entre sf dos o mas de las tres unidades mencionadas anteriormente (la unidad de control, la unidad de recepcion inalambrica estacionaria y la unidad de procesamiento).

En una realizacion preferida, el segundo medio de carga y/o la unidad de recepcion de datos pueden ser estacionarios. Tambien, es posible prever un segundo medio de carga estacionario integrado y/o asociado a una unidad de recepcion inalambrica estacionaria.

En una variante, la estacion de trabajo con el segundo medio de carga y/o la unidad de recepcion de datos pueden estar a bordo del robot, en una parte del robot a lo largo de la cadena de elementos que conectan la base del robot a la muneca del robot de tal manera que el propio robot es capaz de sostener el cabezal de herramienta en la proximidad de la parte del robot sobre la que se proporciona un segundo medio de carga y/o la unidad de recepcion de datos.

Las caractensticas y ventajas adicionales de la invencion se desprenderan de la descripcion siguiente con referencia a los dibujos adjuntos, que se proporcionan unicamente a modo de ejemplo no limitativo y en los que:

- la figura 1 es una vista en perspectiva de una estacion robotizada proporcionada en una lmea para la produccion

de puertas de vehmulos motorizados, para realizar la operacion de remachado de los dos paneles de chapa metalica que constituyen la estructura de la puerta a lo largo del penmetro de la puerta;

- la figura 2 es un diagrama de bloques del sistema de acuerdo con la invencion, cuya estacion de remachado de

la figura 1 constituye un ejemplo de aplicacion;

- la figura 3 es una vista en perspectiva del cabezal de herramienta sostenido por el robot que se ilustra en la

figura 1;

- la figura 4 es una vista en seccion transversal del cabezal de herramienta de la figura 3;

- la figura 5 es una vista en seccion transversal en un plano ortogonal al de la figura 4;

- la figura 6 es una vista en perspectiva que muestra el cabezal de herramienta sostenido por el robot de la figura 1

(el robot no se ilustra en la figura 6) en la posicion de espera adyacente a la estacion de trabajo para cargar el dispositivo de almacenamiento de energfa provisto a bordo del cabezal de herramienta; y

- la figura 7 es una vista en perspectiva que muestra una estacion de soldadura manual a lo largo de una lmea

para la produccion de carrocenas de vehmulos motorizados.

Como ya se ha mencionado anteriormente, la presente invencion es de aplicacion general. La figura 1 de los dibujos adjuntos muestra, unicamente a modo de ejemplo, la aplicacion de la invencion en una estacion de remachado proporcionada a lo largo de una lmea para la produccion de puertas para vehmulos motorizados, para realizar la operacion de remachado de los dos paneles de chapa metalica que constituyen la estructura de la puerta a lo largo del penmetro de la puerta.

De acuerdo con una tecnica en sf conocida, la estructura de puerta D se coloca en una posicion horizontal encima de un soporte C sostenido por una base B. La estructura D de puerta se presiona sobre el soporte C mediante un miembro P de presion sostenido en el extremo inferior por una columna P1 verticalmente movil. La operacion de remachado se realiza a traves de un cabezal H de remache, la que se monta de forma removible en la muneca W de un robot R articulado de ejes multiples de cualquier tipo conocido, que comprende una estructura R1 de base y una pluralidad de elementos de robot articulados mutuamente que conectan la estructura R1 de base a la muneca W de robot. La operacion del robot se controla, de una manera conocida de por sf, a traves de un controlador M

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estacionario de cualquier tipo conocido de por sr En consecuencia, en esta aplicacion espedfica, la unidad de control M del cabezal de herramienta es la unidad de control del robot. Sin embargo, como ya se ha mencionado anteriormente, la unidad de control del cabezal de herramienta puede ser cualquier unidad de control asociada a la estacion de trabajo en la que opera el cabezal de herramienta.

Con referencia tambien a la figura 2, que se refiere, en general, a la estructura del sistema de acuerdo con la invencion, tambien independientemente de la aplicacion espedfica ilustrada en la figura 1, el sistema comprende al menos un sensor S asociado al cabezal H de herramienta y configurado para detectar un parametro operativo del cabezal de herramienta. El sensor S se conecta a un modulo de control E montado sobre el cabezal de herramienta e incluye una unidad de adquisicion de datos A que se conecta al sensor S y esta configurada para la adquisicion de los datos procedentes del sensor S. El modulo de control E comprende, ademas, una unidad de transmision inalambrica T conectada a la unidad A de adquisicion para recibir los datos adquiridos por el sensor y configurada para transmitir, en un modem inalambrico, los datos adquiridos mencionados anteriormente a una unidad U de recepcion inalambrica.

La unidad A de adquisicion de datos se puede disponer previamente para llevar a cabo, no solo una simple adquisicion de datos, sino tambien un procesamiento inicial o un tratamiento de los datos antes de su transmision (por ejemplo, una conversion de la senal de analogico a digital).

En la realizacion preferida ilustrada de manera esquematica en el presente documento, tanto la unidad U de recepcion inalambrica como la unidad M de control del robot estan conectadas a una unidad F de procesamiento electronica que, por consiguiente, es capaz de recibir desde la unidad U los datos procedentes de los sensores S y desde la unidad M, los datos relacionados con los parametros operativos del robot, durante el ciclo operativo del robot (vease tambien la figura 1).

Como ya se ha mencionado anteriormente, en la implementacion practica se pueden asociar o integrar entre sf dos o mas de las tres unidades mencionadas anteriormente (la unidad de control M, la unidad U de recepcion inalambrica estacionaria y la unidad F de procesamiento).

El modulo E de control montado a bordo del cabezal de herramienta comprende, ademas, un dispositivo de almacenamiento de energfa electrica EA, para el suministro electrico del sensor S, de la unidad A de adquisicion de datos y de la unidad T de transmision inalambrica. La figura 2 es una representacion esquematica de una conexion directa entre el dispositivo EA y el sensor S. Sin embargo, en la implementacion concreta, el dispositivo EA se puede disponer previamente para suministrar al sensor S, tanto a traves de una conexion directa como a traves de una unidad A de adquisicion de datos, asf como a traves de la interposicion de un dispositivo regulador de suministro de cualquier tipo conocido. Lo mismo se aplica, por supuesto, para el suministro electrico de todos los demas dispositivos incluidos en el modulo E de control.

En el sistema de acuerdo con la invencion, cualquier protocolo de transmision inalambrico adecuado para garantizar transmisiones en un entorno industrial se puede utilizar tal como, por ejemplo, el protocolo Bluetooth, el protocolo Zig-Bee o el protocolo Wi-Fi, o cualquiera de los protocolos derivados de los mismos.

Finalmente, el sistema comprende un medio CH de carga inalambrico para cargar el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica EA, que comprende un primer medio CH1 de carga sostenido por el cabezal de herramienta y conectado al dispositivo de almacenamiento de energfa EA y un segundo medio CH2 de carga provisto en una posicion alejada del cabezal de herramienta, por ejemplo en una posicion estacionaria encima de una columna 1 (como en el ejemplo ilustrado en la figura 1). Los medios CH1, CH2 de carga inalambricos estan disenados para operar cuando estan en una posicion en la que se fijan cerca, de cualquier manera conocida, por ejemplo, por medio de un sistema de carga por induccion, es decir, proporcionando en el medio CH1 de carga una vuelta que se concatena con el flujo magnetico producido por otra vuelta contenida en el medio CH2 de carga.

El segundo medio CH2 de carga tambien se puede asociar a y/o integrar, por ejemplo, en la unidad U de recepcion inalambrica.

En una variante, la estacion de trabajo con el segundo medio CH2 de carga puede estar situado a bordo del robot, en una parte del robot a lo largo de la cadena de elementos que conecta la base del robot a la muneca del robot, de tal manera que el propio robot es capaz de sostener el cabezal de herramienta en la proximidad de la parte del robot sobre la que se proporciona el segundo medio de carga.

Como se puede observar, en el sistema de acuerdo con la invencion, la transmision inalambrica de los datos no es la unica que procede de los sensores asociados a el cabezal de herramienta prevista, sino tambien de los medios de carga inalambricos que permiten la carga del dispositivo EA de almacenamiento de energfa, que suministrara tanto a la unidad del modulo E de control, situada a bordo del cabezal de herramienta, como a los sensores S asociados al cabezal de herramienta.

La unidad F de procesamiento puede usar y procesar los datos recibidos desde la unidad U, indicando los parametros detectados por los sensores S, asociandolos a la informacion recibida desde la unidad M de control del robot, relacionada con el ciclo de operativo del robot, de manera que se obtenga informacion precisa e inmediata

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sobre los parametros funcionales del sistema, durante la ejecucion de la operacion industrial, en modalidades correlacionadas con la posicion del robot. En el caso, por ejemplo, de la estacion de remachado ilustrada en la figura 1, la unidad F de procesamiento sera, en consecuencia, capaz de evaluar y asociar los parametros operativos correspondientes a cada posicion de operacion del robot.

En el ejemplo ilustrado en la figura 3 se representa el cabezal H de remache provisto del modulo E de control, que se representa esquematicamente en la figura 2. El modulo E esta conectado a una caja 2 que contiene los conectores electricos para la conexion de los cables 3 (vease la figura 5) que vienen debajo de los dos sensores, que en el caso del ejemplo ilustrado, estan asociados al cabezal de remache.

En el caso del ejemplo de aplicacion de la invencion a un cabezal de remache, el cabezal de herramienta anterior puede ser, en general, de cualquier tipo conocido. Por ejemplo, un cabezal de remache que se puede utilizar es el que constituye el objeto de la solicitud de patente internacional N.° WO 2012/160512 presentada a nombre de la presente solicitante. Sin embargo, en la realizacion preferida el cabezal de remache presenta las caractensticas innovadoras adicionales que se describiran a continuacion.

Con referencia a las figuras 3-6, el ejemplo ilustrado de un cabezal H de remache comprende un cuerpo 4 cilmdrico interior provisto en la parte superior de una brida 5 en forma de disco, que se puede atornillar a la muneca del robot R. En su extremo inferior, el cabezal H de remache sostiene dos rodillos 6, 7 de remache, de diametros diferente, que se pueden utilizar de forma selectiva durante las operaciones de remachado, segun las necesidades. Como puede observarse en la figura 4, los dos rodillos 6, 7 estan sostenidos por un unico y mismo eje 8, que esta montado de forma giratoria por medio de cojinetes 9 dentro de un conjunto 10 de soporte de rodillos. El conjunto 10 de soporte de rodillo se atornilla al extremo inferior de un cuerpo 11 cilmdrico, que esta montado de forma deslizante sobre el cuerpo 4 del cabezal de remache H. La pared del cuerpo 11 cilmdrico soporta dos pasadores 12 diametralmente opuestos entre sf, que pasan a traves de hendiduras 13 longitudinales y soportan en lados opuestos un elemento 14 de apoyo, que a su vez esta conectado ngidamente al cuerpo 11 cilmdrico exterior del cabezal H de remache. El elemento 14 de apoyo tiene sus dos caras opuestas que funcionan como soportes para dos resortes 15 helicoidales respectivos, cuyos extremos opuestos se apoyan, respectivamente, contra paredes de extremo opuestas del cuerpo 4 cilmdrico interior del cabezal H de herramienta. En consecuencia, como puede observarse, los extremos opuestos de los dos resortes 15 se apoyan contra el cuerpo 4 cilmdrico interior, mientras que los extremos mutuamente adyacentes de los resortes 15 se apoyan contra el elemento 14 de apoyo comun, conectado ngidamente al cuerpo 11 cilmdrico exterior.

En operacion, el robot coloca el cabezal H de remache sobre la pieza de manera que se consiga que uno de los dos rodillos 6, 7 ruede a lo largo del borde de la chapa metalica que se va a doblar. Esta operacion se puede realizar ya sea empujando el rodillo 6 o 7 desde la parte superior hacia abajo (como se observa en la figura 4) contra la chapa metalica que se va a doblar, o tirando (desde la parte inferior hacia arriba) el rodillo 6 o 7 contra la chapa metalica que se va a doblar. En el primer caso, el cuerpo 4 cilmdrico interior tiende a caer con respecto al cuerpo 11 cilmdrico exterior (como se observa en la figura 4), de manera que el resorte 15 superior se comprime, mientras que en el ultimo caso, el cuerpo 4 cilmdrico interior tiende a ascender con respecto al cuerpo 11 cilmdrico exterior de manera que el resorte 15 inferior se comprime. La carga aplicada sobre el cabezal de remache se monitorea en los dos casos mencionados anteriormente a traves de dos sensores S de fuerza respectivos (celulas de carga) que se fijan entre los extremos mas distantes de los resortes 15 y los elementos 16, 17 de apoyo respectivos.

De acuerdo con una caractenstica importante adicional, los dos resortes 15 se grnan por medio de un vastago 18 de grna de resorte fijado axialmente a traves de los dos resortes y a traves del elemento 14 de apoyo. El extremo inferior del vastago 18 de grna de resorte se conecta a un disco 19 sobre el que se apoya el extremo inferior del resorte 15 inferior a traves de un acoplamiento de bayoneta, que incluye un pasador 20 transversal sostenido por el vastago 18 y una ranura 21 conformada realizada en una falda cilmdrica que se proyecta desde el disco 19.

La conformacion de la ranura es tal que el conjunto se obtuvo de acuerdo con la modalidad convencional de acoplamientos de bayoneta, es decir, con un primer movimiento axial del disco 19, lo que produce una compresion del resorte 15 inferior, seguida de una rotacion del disco 19 y liberacion axial posterior, por el empuje del resorte 15 inferior, hacia una posicion de bloqueo final. En consecuencia, el bloqueo de la conexion esta garantizado por el propio resorte 15 inferior.

Gracias a esta disposicion, el montaje del conjunto se puede llevar a cabo de una manera sencilla y rapida.

La carga de los dos resortes 15 se puede regular por accionamiento, en cada uno de los dos extremos mas distantes de los resortes, sobre un tornillo 22 que se engrana con un cojinete cilmdrico 23 roscado internamente, lo que evita que gire con respecto al cuerpo 11 a traves de una llave 24 y que ademas se engrana con un mango 25 roscado que se proyecta desde el cuerpo del sensor S respectivo. Una rotacion del tornillo 22 permite la modificacion de la posicion axial del cojinete cilmdrico 23 roscado con respecto al elemento 16 o 17 de apoyo.

Durante la operacion de ajuste de la carga de los resortes 15, la posicion axial relativa del cuerpo 11 cilmdrico exterior y del cuerpo 4 cilmdrico interior se bloquea insertando un pasador de bloqueo a traves de orificios alineados (no visibles en los dibujos) de los cuerpos cilmdricos mencionados anteriormente.

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El sistema descrito anteriormente para el ajuste de la carga de los resortes 15 representa un importante paso hacia adelante con respecto a lo que se habfa previsto hasta ahora en sistemas del tipo ilustrado en el documento con el numero WO 2012/160512. En los sistemas conocidos anteriormente para controlar la carga de un resorte, es necesario medir la longitud libre de resorte, medir la longitud efectiva del compartimiento en el que esta montado e insertar una serie de cunas o arandelas que garanticen la compresion deseada. Una vez mas, en estos sistemas conocidos, si el resorte falla antes de su sustitucion, es necesario medir el resorte nuevo, revisar el tamano del compartimiento de montaje y proporcionar las cunas necesarias para recrear el mismo valor de carga.

Con el nuevo sistema de ajuste descrito anteriormente, es posible ajustar de una manera precisa el valor de la carga, reproduciendo con exactitud un unico y mismo valor de carga, aunque cambiando el resorte (la tolerancia en la longitud del resorte es amplia) asf como ocurre con el tornillo 22 es posible recuperar cualquier juego y volver a crear la carga deseada. De esta manera, es posible reproducir calibraciones exactamente identicas entre cabezales de remache diferentes, independientemente de las tolerancias de construccion de los sistemas. Ademas, con el sensor S es posible determinar la integridad del resorte durante el uso del cabezal de herramienta.

Como ya se ha mencionado anteriormente, la figura 6 muestra la posicion de espera del cabezal H de remache, en la que el modulo E de control y, en particular, la unidad CH1 de carga, se localiza en la proximidad de la unidad CH2 de carga para permitir la carga inductiva del dispositivo EA de almacenamiento de energfa.

Como ya se ha mencionado anteriormente, la unidad U de recepcion, igual que el segundo medio CH2 de carga, puede estar provisto a bordo del robot, en una parte del robot a lo largo de la cadena de elementos que conecta la base del robot a la muneca del robot, de tal manera que el propio robot es capaz de llevar el cabezal de herramienta en la proximidad de la parte del robot sobre la que se proporciona la unidad de carga.

La Figura 7 muestra una realizacion diferente que no forma parte de la invencion, en la que el cabezal de herramienta esta constituido por una horquilla W de soldadura electrica por puntos controlada manualmente por un operario O para realizar soldadura electrica por puntos sobre una carrocena B1 en una lmea de conjunto de carrocena de vehmulos motorizados. Se pueden asociar al cabezal W de soldadura, de una manera conocida de por sf, sensores para la deteccion de la carga aplicada sobre los electrodos de soldadura. En este caso tambien, se proporciona a bordo del cabezal W de herramienta, en cualquier caso, un modulo E de control del tipo ilustrado en la figura 2, que permite que se envfen los datos detectados a una unidad U de manera que permita a la unidad F de procesamiento procesar estos datos y correlacionarlos con el ciclo operativo ejecutado. En este caso tambien se proporciona una estacion de trabajo estacionaria 1 para cargar el dispositivo EA de almacenamiento de energfa incorporado en el cabezal W de soldadura. En esta aplicacion, la unidad M de control del cabezal de herramienta (no ilustrada en la figura 7) esta constituida por una unidad de control de la estacion de trabajo o de la lmea en la que se utiliza el cabezal W de soldadura.

Esta claro que, sin perjuicio del principio de la invencion, los detalles de construccion y las realizaciones pueden variar ampliamente con respecto a lo que se ha descrito e ilustrado en el presente documento, unicamente a modo de ejemplo, sin apartarse por ello del alcance de la presente invencion.

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REIVINDICACIONES

1. Un sistema de realizacion de operaciones industrials, que comprende:

- al menos un cabezal (H) de herramienta provisto de una herramienta (6, 7);

- al menos un sensor (S) asociado a dicho cabezal (H) de herramienta y configurado para detectar un parametro operativo del cabezal (H) de herramienta;

- una unidad (M) de control para controlar la operacion de dicho cabezal (H) de herramienta,

- un modulo (E) de control montado sobre dicho cabezal (H) de herramienta y que incluye:

- una unidad (A) de adquisicion de datos conectada a dicho al menos un sensor (S) y configurada para adquirir datos procedentes de al menos un sensor (S); y

- una unidad (T) de transmision inalambrica conectada a dicha unidad de adquisicion (A) para recibir dichos datos adquiridos, anteriormente mencionados, y configurada para transmitir dichos datos adquiridos en un modo inalambrico a una unidad (U) de recepcion alejada del cabezal(H) de herramienta; y

- un dispositivo (EA) de almacenamiento de energfa electrica para el suministro electrico de dicha unidad (A) de adquisicion, de dicha unidad (T) de transmision inalambrica y de dicho al menos un sensor (S),

en el que dicho sistema comprende, ademas, medios (CH) inalambricos para cargar dicho dispositivo (EA) de almacenamiento de energfa electrica tal como, por ejemplo, medios de carga inductivos, que comprenden un primer medio (CH1) de carga, soportado por dicho cabezal (H) de herramienta y conectado a dicho dispositivo (Ea) de almacenamiento de energfa, y un segundo medio (CH2) de carga, que esta asociado a una estacion de trabajo (1) alejada del cabezal de herramienta y que coopera en un modo inalambrico con dicho primer medio (CH1) de carga conectado a dicho dispositivo (EA) de almacenamiento de energfa electrica,

en el que dicho sistema comprende, ademas, un robot (R) industrial de ejes multiples del tipo que incluye una estructura (R1) de base, una muneca (W) de robot articulada y una cadena de elementos de robot articulados mutuamente que conectan dicha estructura (R1) de base a dicha muneca (W) del robot, estando dicha unidad (M) de control de cabezal de herramienta constituida por una unidad (M) de control de dicho robot (R), y en el que dicho cabezal (H) de herramienta se conecta de forma removible a dicha muneca (W) de robot, estando dicho sistema caracterizado porque comprende, ademas, una unidad (F) de procesamiento electronico disenada para procesar los datos procedentes de dicha unidad (U) de recepcion inalambrica y de dicha unidad (M) de control de robot durante un ciclo operativo de dicho robot en el que dicho cabezal de herramienta realiza una operacion industrial,

estando dicha unidad (F) de procesamiento electronica configurada para procesar datos recibidos desde la unidad (U) de recepcion inalambrica, que indica parametros detectados por dicho al menos un sensor (S) durante el ciclo operativo del robot, y

estando dicha unidad (F) de procesamiento electronica tambien adaptada para asociar dichos datos recibidos de la unidad (U) de recepcion inalambrica a la informacion recibida de dicha unidad (M) de control del robot durante el ciclo de operativo del robot, de manera que la informacion correlacionada se obtiene a partir de los parametros funcionales del sistema durante la ejecucion de dicha operacion industrial, como una funcion de la posicion del robot.
2. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque sobre el cabezal de herramienta se proporciona una pluralidad de sensores (S) dedicados a la deteccion de una pluralidad de diferentes parametros operativos del cabezal de herramienta.
3. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dos o mas unidades de entre dicha unidad (M) de control, dicha unidad (U) de recepcion y dicha unidad (F) de procesamiento estan asociadas o integradas entre sf.
4. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 3, caracterizado porque al menos una de entre dicha estacion de trabajo (1) que sostiene el segundo medio de carga y dicha unidad (U) de recepcion es estacionaria.
5. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado porque dicho segundo medio de carga esta asociado a y/o integrado en dicha unidad (U) de recepcion.
6. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 3, caracterizado porque al menos una de entre dichas estaciones de trabajo (1) que sostiene el segundo medio (CH2) de carga y dicha unidad de recepcion se proporciona sobre una parte del robot a lo largo de la cadena de elementos que conecta la base del robot a la muneca del robot, de tal manera que el propio robot es capaz de sostener el cabezal (H) de herramienta en la proximidad de la parte del robot sobre la que se proporciona el segundo medio (CH2) de carga y/o la unidad (U) de recepcion.
7. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho cabezal (H) de herramienta es un cabezal de remache provisto de al menos un sensor (S) de fuerza disenado para detectar la carga aplicada sobre una herramienta (6, 7) de remache sostenida por dicho cabezal (H) de remache durante una operacion de remachado.

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8. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado porque dicho cabezal (H) de remache comprende un conjunto (10) que sostiene uno o mas rodillos (6, 7) de remache, estando dicho conjunto (10) de soporte de rodillos montado en el extremo inferior de un cuerpo (11) cilmdrico exterior montado de forma deslizante sobre un cuerpo (4) cilmdrico interior que tiene un extremo superior provisto de una brida (5) para conectar la muneca (W) del robot,

comprendiendo dicho cabezal (H) de remache un resorte (15) helicoidal superior y un resorte (15) helicoidal inferior dispuestos alineados coaxialmente dentro de dicho cuerpo (4) cilmdrico interior, estando los extremos mas distantes de dichos resortes (15) superior e inferior aplicados contra elementos de extremo de dicho cuerpo (4) cilmdrico interior, apoyandose los extremos mutuamente contiguos de dichos resortes (15) superior e inferior sobre caras opuestas de un elemento (14) de apoyo intermedio que esta conectado ngidamente a dicho cuerpo (11) cilmdrico exterior a traves de pasadores (12) de soporte diametralmente opuestos entre sf conectados ngidamente a dicho cuerpo (11) cilmdrico exterior y dispuestos a traves de ranuras (13) longitudinales de dicho cuerpo (4) cilmdrico interior,

estando dichos resortes (15) superior e inferior provistos de un vastago (18) de grna de resorte dispuesto axialmente a traves de dichos resortes y a traves de dicho elemento (14) de apoyo intermedio,

reaccionando los extremos mas distantes de dichos resortes (15) superior e inferior contra los elementos de extremo respectivos del cuerpo (4) cilmdrico interior con interposicion de dos sensores (S) de fuerza.
9. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado porque dichos sensores (S) de fuerza estan conectados por medio de cables (3) respectivos a la unidad (A) de adquisicion anteriormente mencionada que forma parte de dicho modulo (E) de control, estando dicho modulo (E) de control montado sobre dicho cuerpo (4) cilmdrico interior.
10. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 8 o la reivindicacion 9, caracterizado porque esta provisto de un primer medio (22) de tornillo para ajuste de la carga de dicho resorte (15) inferior y de un segundo medio (22) de tornillo para ajuste de la carga de dicho resorte (15) superior.
11. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 8 o la reivindicacion 9, caracterizado porque el resorte (15) inferior tiene su extremo inferior que se apoya contra un disco (19) de apoyo provisto de una falda cilmdrica que tiene una ranura (21) conformada que coopera con un pasador (20) diametral que se proyecta desde dicho vastago (18) de grna de resorte para permitir el montaje mediante un acoplamiento de bayoneta de dicho disco (19) de apoyo sobre el extremo inferior de dicho vastago (18) de grna de resorte.
12. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado porque cada uno de dicho primero y segundo medio de ajuste de tornillo comprende un tornillo (22) montado de forma giratoria en una posicion fija axialmente sobre uno de dichos elementos de extremo respectivos de dicho cuerpo (4) cilmdrico interior, y un cojinete cilmdrico (23) roscado internamente, que se evita que gire con respecto al elemento de extremo y enganchado por dicho tornillo (22), estando dicho cojinete cilmdrico (23), ademas, enganchado sobre un mango (25) roscado del sensor (S) de fuerza respectivo asociado al resorte (15) respectivo.