ES2637116T3 - Cambiador de electrodos con medios de arrastre de patines en traslación - Google Patents

Abstract

Cambiador de electrodos de soldadura en el cual un puesto de extracción (12) de electrodos gastados fuera del brazo (11) de una pinza de soldar comprende dos patines (48, 50) que presentan respectivamente una superficie de contacto (64) dispuesta enfrente del otro patín, así como medios de arrastre de los citados patines, caracterizado por que cada uno de los dos patines (48, 50) es llevado respectivamente por un árbol de cremallera (26, 28), siendo los citados árboles de cremallera (26, 28) paralelos y arrastrados por los medios de arrastre simultáneamente en traslación axial, uno en un primer sentido y el otro en el sentido opuesto, de modo que los citados patines (48, 50) son arrastrados para desplazarse en movimientos de traslación paralelos en sentidos opuestos y coger así entre los mismos un electrodo que haya que extraer (13), y después, en la continuidad con el movimiento, en forzar a rotación el electrodo (13) cogido entre los patines (48, 50) con respecto al brazo de pinza (11).

Description

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DESCRIPCION

Cambiador de electrodos con medios de arrastre de patines en traslacion

La presente invencion concierne a un cambiador de electrodos de soldadura de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 (vease, por ejemplo, el documento DE3822655).

En la industria, se utilizan robots de soldadura para realizar a gran cadencia puntos de soldadura sobre chapas delgadas que haya que solidarizar entre sr Tales robots de soldadura se utilizan especialmente para realizar las soldaduras de las carrocenas en la industria automovil. Estos robots comprenden clasicamente en una extremidad una pinza de soldadura que esta formada por dos brazos articulados provistos cada uno de un electrodo. El robot es mandado por una parte para desplazar la pinza y sus electrodos a la zona de soldadura y por otra para hacer pivotar un brazo de la pinza con respecto al otro a fin de pinzar las chapas que haya que soldar y para relajar la cogida cuando la soldadura este realizada.

Se obtiene asf un punto de soldadura apretando dos chapas delgadas entre el electrodo superior y el electrodo inferior de la pinza de soldadura y haciendo pasar entre estos electrodos una corriente de intensidad elevada de baja tension. En la interfaz de las dos chapas interviene una fusion y se forma un punto de soldadura despues del enfriamiento. A cada punto de soldadura realizado, los electrodos se erosionan y es necesario proceder regularmente a un esmerilado de los electrodos para volver a poner en estado la cara activa del electrodo llevada a entrar en contacto con la chapa. Cuando no queda suficiente material en los electrodos para realizar un nuevo esmerilado o cuando las puntas de los electrodos estan demasiado deformadas, se trata entones de reemplazar los electrodos gastados de la pinza de soldar por electrodos nuevos.

A tal efecto, se lleva la pinza de soldadura enfrente de un dispositivo de extraccion para retirar los electrodos gastados y se lleva la pinza de soldadura enfrente de un dispositivo de carga para disponer electrodos nuevos sobre los brazos de la pinza de soldadura. Durante estas operaciones, la pinza permanece en general llevada por el robot de soldadura. El dispositivo de extraccion y el dispositivo de carga son puestos claves de lo que habitualmente se denomina cambiador de electrodos.

El documento DE3822655 divulga un dispositivo de extraccion de electrodos gastados en el cual los electrodos que haya que cambiar estan inmovilizados por mordazas que se cinen sobre el electrodo.

Las mordazas son activadas despues para moverse en traslacion en direcciones opuestas para hacer girar el electrodo con respecto al brazo de la pinza que permanece fijo. El documento describe el considerable varillaje necesario para gobernar el movimiento de estas mordazas, tanto en rotacion para aprisionar el electrodo, como en traslacion para hacer girar el electrodo con respecto al brazo.

La invencion propone un cambiador de electrodos tal como se define en la reivindicacion 1, en el cual el puesto de extraccion comprende medios de extraccion particularmente simples y comodos de instalar y de utilizar. La misma implica dos patines que son moviles en traslacion segun direcciones paralelas y sentidos contrarios de modo que, en un primer tiempo, agarran entre los mismos el electrodo que haya que extraer y despues, en un segundo tiempo, arrastran en rotacion el electrodo (que esta dispuesto entre estos dos patines) con respecto al brazo de pinza que le soporta. Resulta asf que el electrodo, que previamente estaba montado con fuerza con respecto al brazo, se libera por desbloqueo bajo el efecto de esta rotacion, lo que ventajosamente permite su evacuacion, por simple gravedad.

Los medios de la invencion aseguran, por una transformacion de un movimiento de traslacion de los patines en un movimiento de rotacion de los electrodos cogidos, una extraccion de los electrodos satisfactoria, especialmente por que la misma es muy eficaz en la extraccion del electrodo al tiempo que fuerza poco los brazos de la pinza. De acuerdo con la invencion, los electrodos que haya que extraer son cogidos por los patines y despues forzados a rotacion por un movimiento continuo de traslacion de los patines en su propio plano. Esto permite que los patines esten montados de manera que se desplacen solamente, en traslacion, sin tener necesidad de bascular uno con respecto al otro. Y esto permite simplificar considerablemente el mando y los medios asociados para poner en practica el desplazamiento de los patines.

El dispositivo cambiador de electrodo de acuerdo con la invencion comprende ventajosamente medios de arrastre de los patines en desplazamiento lineal respectivamente en dos sentidos opuestos, asf como medios para mandar automaticamente su funcionamiento en sincronizacion con las otras operaciones efectuadas sobre la pinza y los electrodos.

En el puesto de extraccion de acuerdo con la invencion, dos patines de extraccion son llevados por barras de cremallera respectivas paralelas que son arrastradas y guiadas simultaneamente en traslacion axial, uno en un primer sentido y el otro en el sentido opuesto. De este modo, el desplazamiento en sentidos opuestos de los patines fuerza en rotacion el electrodo con respecto al brazo de la pinza.

De acuerdo con una caractenstica de la invencion, los patines presentan un chaflan de introduccion que prolonga verticalmente la superficie de contacto con el electrodo. La disposicion particular de estos chaflanes, en el lado del patm que va a atacar al electrodo para cogerlo, facilita la doble funcion de cogida y de enganche por la superficie de

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contacto del electrodo en un movimiento continuo de traslacion, llevando las barras o arboles los patines que estan situados a una y otra parte del emplazamiento en el cual la pinza de soldar coloca el electrodo que haya que extraer.

De acuerdo con modos de realizacion preferidos en la practica industrial, la invencion responde a las caractensticas siguientes, puestas en practica separadamente o en cada una de sus combinaciones tecnicamente operativas.

Las cremalleras son arrastradas en traslacion por la rotacion de un pinon en el extremo de un arbol motorizado. El pinon esta situado entre dos barras de cremallera, en el plano que contiene los ejes de estas cremalleras y este pinon presenta un dentado adaptado para cooperar con los dientes de cada una de al cremalleras. De este modo, la rotacion del pinon arrastra simultaneamente las dos cremalleras en sentido opuesto.

El puesto de extraccion comprende una carcasa, en la cual estan alojados el pinon y las cremalleras, y que comprende una pared delantera provista de animas a traves de las cuales pasan arboles de tal modo que los patines se extienden fuera de la carcasa. Los dos arboles son trasladados por el arrastre del pinon, entre una posicion terminal escamoteada y una posicion terminal desplegada, y son desplazados longitudinalmente uno con respecto al otro de tal modo que cuando un arbol principal esta en su posicion terminal desplegada, el arbol complementario esta en su posicion terminal escamoteada e inversamente. Se define asf entre los patines, cuando los arboles estan cada uno en una posicion terminal, una posicion de extraccion para insertar el electrodo que haya que extraer.

La carcasa puede comprender ademas una pared trasera provista igualmente de animas a traves de las cuales pasan igualmente los arboles que atraviesan la carcasa de tal modo que los patines se extienden fuera de la carcasa y que medios de control del desplazamiento de los arboles se extienden fuera de la carcasa en el lado opuesto a los patines, permaneciendo por otra parte las cremalleras y el pinon alojados en el interior de la carcasa.

Cada patm presenta una superficie de contacto de friccion con el electrodo que esta orientada hacia el patm situado enfrente y esta superficie de contacto comprende una serie de picos que permiten asegurar el arrastre en rotacion del electrodo que haya que extraer con respecto al brazo de pinza, aumentando el coeficiente de friccion, de tal modo que se asegure el desbloqueo de este electrodo. Propiedades de agarre de la superficie de contacto con el electrodo son ventajosamente aportadas por picos dispuestos alineados en diagonal con respecto al eje de desplazamiento de los patines. Se asegura asf un despegue axial del electrodo con respecto al brazo de pinza que se combina con el desbloqueo del electrodo. La liberacion del electrodo fuera del brazo de pinza resulta entonces facilitada.

Estan previstos preferentemente medios de deteccion de presencia, tanto para verificar la presencia del electrodo a la llegada del brazo al puesto de extraccion como para verificar la extraccion efectiva del electrodo gastado. Tal control de la buena eyeccion del electrodo es particularmente interesante, especialmente por que el mismo puede permitir diferir el cambio de un electrodo inferior o superior si el electrodo superior o inferior correspondiente no ha sido eyectado correctamente.

En un modo de realizacion, los mismos medios de extraccion pueden recibir indiferentemente un electrodo superior que llega por encima del dispositivo y un electrodo inferior que llega por debajo del dispositivo. En estos casos, los patines se desplazan en traslacion de la misma manera cualquiera que sea el electrodo que haya que extraer. La extraccion sucesiva de los electrodos inferior y superior es realizada con medios de agarre y de extraccion del electrodo que son unicos.

En un modo de realizacion distinto, se pueden prever dos puestos de extraccion situados uno por encima del otro, con el puesto de extraccion superior que recibe exclusivamente electrodos superiores y con el puesto de extraccion inferior que recibe exclusivamente electrodos inferiores. Se hace posible asf una extraccion simultanea de los dos electrodos de un miso brazo de soldadura.

La invencion se refiere igualmente a un puesto de carga de los electrodos en el cual un cargador de electrodos nuevos esta en asociacion, en un cambiador de electrodos completo de acuerdo con la invencion, con el puesto de extraccion cuya constitucion ha sido explicada anteriormente. Este cargador puede estar formado por ejemplo por una rampa de distribucion lineal o un carrusel de distribucion giratoria. De acuerdo con diferentes caractensticas, se puede disponer en un cargador unico un electrodo superior por encima de un electrodo inferior o tambien disponer la serie de electrodos superiores en un primer cargador y la serie de electrodos inferiores nuevos en un segundo cargador. Los brazos de la pinza de soldadura son apretados uno contra el otro para realizar segun los casos una carga simultanea de los dos electrodos nuevos o una carga sucesiva de un electrodo superior y despues de un electrodo inferior.

Por sus caractensticas, tales como las anteriores o como las mismas seran definidas, descritas e ilustradas mas adelante, y tales como las mismas pueden ser ventajosamente aplicadas en la practica industrial, la invencion permite especialmente obtener un dispositivo de extraccion compacto cuya simplicidad estructural permita un funcionamiento fiable. La concepcion del dispositivo permite ademas realizar facilmente el cambio de los patines de extraccion sin desmontar todo el puesto de extraccion. En el caso en que los mismos medios de extraccion sirvan para extraer el electrodo inferior y el electrodo superior para cada pinza, se realiza un dispositivo todavfa menos caro puesto que los costes de fabricacion y de entretenimiento se aplican solamente a un mecanismo comun a los dos

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tipos de electrodos. En su conjunto, el cambiador de electrodos ofrece un funcionamiento seguro debido a pequenos desplazamientos de las pinzas de soldadura necesarios para pasar de un puesto al otro durante el ciclo de reemplazamiento de los electrodos.

La invencion se describira ahora de modo mas completo en el marco de caractensticas preferidas y de sus ventajas, haciendo referencia a las figuras de los dibujos anejos que las ilustran y en las cuales:

- la figura 1 representa una vista de conjunto de una instalacion industrial que comprende un robot de soldadura gobernado por mando numerico y un cambiador de electrodos hacia el cual es desplazado el robot cuando los electrodos deben ser cambiados;

- la figura 2 representa una vista de conjunto de un cambiador de electrodos de acuerdo con la invencion, con un puesto de extraccion asf como un puesto de carga distinto del puesto de carga visible en la figura 1;

- la figura 3 es una vista en perspectiva del puesto de extraccion de acuerdo con un primer modo de realizacion, con la tapa superior retirada;

- la figura 4 es una vista en perspectiva del puesto de extraccion de acuerdo con un segundo modo de realizacion, con la tapa superior retirada;

- las figuras 5 y 6 son esquemas del principio de funcionamiento del dispositivo de extraccion, con la figura 5 que muestra un brazo de robot de soldadura que lleva un electrodo cogido entre los patines de extraccion y la figura 6 muestra este electrodo desbloqueado despues de la traslacion de los patines;

- las figuras 7 y 8 son vistas de detalle de dos realizaciones de patines y de la disposicion particular de los picos que estan dispuestos en una cara de estos patines;

- las figuras 9 y 10 son vistas que ilustran la posicion de cogida de un electrodo asociado a un brazo inferior (vease a figura 9) y de un electrodo asociado a un brazo superior (vease la figura 10) con respecto a los patines de extraccion, con picos representados axialmente.

Un cambiador de electrodos 1 esta ilustrado en la figura 1. Un sistema de mando numerico 2 esta unido a un robot de soldadura 4 asf como a un dispositivo cambiador de electrodos de acuerdo con la invencion. El cambiador de electrodos 1 esta dispuesto en la proximidad del robot de soldadura de modo que el desplazamiento mandado del robot pueda llevar al mismo enfrente de cambiador de electrodos

El robot comprende de modo conocido un cuerpo articulado 6 que esta montado sobre una base 8 y en una extremidad del cual una pinza 10 asegura la soldadura. La pinza comprende dos brazos 11 dispuestos en mordazas en cuya punta estan insertados electrodos 13. Para realizar la soldadura de dos chapas por ejemplo, se aprietan las pinzas una sobre la otra para llevar los electrodos en contacto con la chapa. La apertura y el cierre de los brazos de la pinza lo mismo que la articulacion del cuerpo o el desplazamiento del cuerpo con respecto a la base, son mandados numericamente.

Cuando los electrodos de una pinza de soldadura deben ser cambiados, la pinza de soldadura es llevada enfrente del cambiador de electrodos, y los electrodos son extrafdos y despues reemplazados de acuerdo con un funcionamiento que se describira mas adelante.

Como esta lustrado en la figura 2, el cambiador de electrodos comprende un puesto de extraccion 12 de los electrodos gastados fuera de los brazos de pinza y un puesto de carga de electrodos 14 para asociar a estos brazos dos electrodos nuevos. Estos dos puestos estan dispuestos lo mas cerca posible para que los tiempos de transicion de un ciclo de cambio de electrodos se limiten lo mas posible. Un bastidor 16 del cambiador de electrodos permite llevar los dos puestos y disponerlos en su proximidad. Un cuadro electrico 18 esta fijado al bastidor, conteniendo este cuadro los medios electricos necesarios para la recepcion de las informaciones que provienen del mando numerico y para la transmision a continuacion de mandos de desplazamientos correspondientes de los medios asociados a los dos puestos de extraccion y de carga.

Como es particularmente visible en la figura 2, el puesto de extraccion esta montado sobre este bastidor por intermedio de muelles de compresion 20 destinados a acompanar de modo flexible los desplazamientos debidos a los esfuerzos que van a ser producidos durante la extraccion de los electrodos. En el lado puesto, el puesto de extraccion esta unido a un conjunto motorreductor 22.

El puesto de extraccion comprende un carcasa 24 en cuyo interior estan adaptados para deslizar dos arboles paralelos 26, 28, formando una extremidad de cada uno de estos arboles una cremallera 30, 32 complementaria de un pinon de arrastre 34.

En un primer modo de realizacion, ilustrado en la figura 3, la carcasa comprende un fondo 36 llevado por los muelles de compresion, paredes laterales 38 y una pared trasera 40 fijas asf como un pared delantera 42 y una tapa superior 44 (no representada en la figura 3 y visible en la figura 2) desmontables. La pared delantera desmontable

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comprende dos taladros 46 para dejar cada uno paso a uno de los arboles paralelos, que se extienden en parte en el interior de la carcasa y en parte fuera de la carcasa. En lo que sigue, se denominaran parte interna, y parte externa del arbol respectivamente, la parte del arbol que se extiende en el interior de la carcasa y la parte del arbol que se extiende al exterior de la carcasa, y se denominaran la extremidad interna y la extremidad externa del arbol respectivamente las extremidades del arbol que estan situadas en el interior y en el exterior de la carcasa.

Para cada arbol 26, 28, la parte interna comprende una cremallera cuyos dientes estan vueltos hacia el arbol paralelo mientras que la parte externa lleva un patm de extraccion 48, 50 que se extiende en saliente radial del arbol, en direccion al arbol paralelo.

El pinon de arrastre 34 se extiende entre los dos arboles, engranando tanto con la cremallera de uno como con la cremallera del otro. Se comprendera entonces, como se describira de modo mas extenso mas adelante, que la rotacion del pinon de arrastre provoque el desplazamiento en traslacion de cada una de las cremalleras, en sentidos opuestos puesto que los arboles estan diametralmente opuestos con respecto al pinon. El pinon hace tope contra un anillo de tirante fijado al fondo de la carcasa (y no visible en la figura 3) y es llevado en el extremo de un arbol de arrastre 52 que atraviesa la tapa de la carcasa par ser arrastrado en rotacion por el conjunto motorreductor 22.

El desplazamiento en traslacion de las cremalleras y de los arboles asociados esta por tanto asegurado por la rotacion del pinon de arrastre. Los arboles en traslacion son guiados por ruedas de rodamiento 54 dispuestas en el lado opuesto al arbol con respecto al pinon y por los taladros en la pared delantera de la carcasa. Se pueden prever anillos de grna de los arboles, sendo estos anillos solidarios de esta pared hecha desmontable en el caso particular descrito.

Cada arbol es susceptible de desplazarse axialmente, en traslacion sobre sf mismo, entre dos posiciones terminales. Una posicion terminal escamoteada corresponde a la posicion en la cual el arbol esta principalmente en el interior de la carcasa, con solo la parte del arbol que lleva el patm que esta al exterior de la carcasa. En esta posicion terminal escamoteada, la extremidad interna del arbol esta en contacto con un tope de seguridad 56 dispuesto en la pared trasera fija. La otra posicion terminal, denominada desplegada, corresponde a la posicion en la cual el arbol esta lo mas alejado del tope de seguridad. En cada una de estas posiciones terminales, el pinon de arrastre permanece engranado con los dientes de la cremallera. Se pueden prever ventajosamente uno o dos dientes suplementarios en la cremallera para asegurarse de que el pinon de arrastre esta siempre engranado.

Se pueden diferenciar aqrn los dos arboles paralelos en que uno de los dos arboles, denominado arbol principal 26, lleva en su extremidad interna un anillo de posicionamiento 58, mientras que el otro arbol, denominado arbol complementario 28, no le lleva.

La disposicion del pinon de arrastre y de los arboles es tal que cuando el arbol principal 26 esta en su posicion terminal desplegada, el arbol complementario 28 esta en su posicion terminal escamoteada (visible en la figura 3) y que inversamente, cuando el arbol principal esta en su posicion terminal escamoteada, el arbol complementario esta en su posicion terminal desplegada. El desplazamiento en traslacion de los arboles esta limitado por la presencia en la pared trasera de los topes de final de carrera 56, lo que tiene como consecuencia, cuando uno de los arboles llega a su posicion terminal escamoteada en contacto con estos topes, bloquear la traslacion en el sentido opuesto del otro arbol por el bloqueo del mecanismo pinon cremallera.

Dos detectores inductivos de control de posicion 60 estan alojados en un orificio 62 de la pared lateral proxima al arbol principal. Estos detectores detectan el paso delante de los mismos del anillo de posicionamiento dispuesto en la extremidad interna de arbol principal. Cuando el arbol principal esta en la posicion terminal escamoteada, el anillo de posicionamiento esta colocado delante del primer detector el mas proximo a la pared del fondo, mientras que cuando este anillo de posicionamiento esta colocado delante del segundo detector, el arbol principal esta en la posicion terminal desplegada. Resulta asf que se puede determinar la posicion del arbol principal y por extension la posicion del arbol complementario.

Un segundo modo de realizacion esta ilustrado en la figura 4, y el mismo difiere del modo de realizacion ilustrado en la figura 3 principalmente en que los arboles paralelos 26, 28 se prolongan de manera que atraviesan la pared trasera 140 de la carcasa y en que las dos extremidades de un mismo arbol estan situadas al exterior de la carcasa, a una y otra parte de esta carcasa.

La carcasa difiere en que la pared trasera 140 es hecha desmontable, semejantemente a la pared delantera 42. Estas dos paredes desmontables comprenden cada una dos taladros 46 para dejar paso a los arboles paralelos, que se extienden en parte en el interior de la carcasa asf como a una y otra parte de la carcasa. En lo que sigue, se distinguiran las partes sucesivas de una extremidad a la otra de un arbol, a saber la parte delantera 101 que lleva el patm de extraccion, la parte central 103 que comprende la cremallera cuyos dientes esta vueltos hacia el arbol paralelo, y la parte trasera 105 que lleva medios de control de desplazamiento de los arboles.

De acuerdo con el primer modo de realizacion, un pinon de arrastre 34, llevado en el extremo de un arbol de arrastre 52, se extiende entre los dos arboles, engranando tanto con la cremallera de uno como con la cremallera del otro y

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la rotacion de este pinon de arrastre provoca el desplazamiento en traslacion de cada una de las cremalleras, en sentidos opuestos puesto que los arboles estan tambien diametralmente opuestos con respecto a pinon.

Los arboles en traslacion son guiados por los taladros dispuestos esta vez en las dos paredes desmontables opuestas. Se evita asf ventajosamente que los arboles esten en voladizo con respecto solo a la pared delantera. De este modo, se generan menos tensiones sobre los dientes del pinon y de las cremalleras.

Como anteriormente, la disposicion del pinon de arrastre y de los arboles es tal que cuando uno de los arboles esta en su posicion terminal desplegada, el otro arbol esta en su posicion terminal escamoteada (visible en la figura 4) e inversamente. Se comprende aqrn que en la posicion terminal desplegada de un arbol, la parte delantera del arbol esta alejada de la pared delantera de la carcasa mientras que la parte trasera de este mismo arbol esta aproximada a la pared trasera de la carcasa, y que es la inversa para la posicion terminal escamoteada.

Los medios de control de desplazamiento comprenden diferentes sensores de deteccion de carrera. Especialmente, se controla el desplazamiento en traslacion de los arboles en el sentido del alejamiento de la pared trasera por la presencia de un sensor de deteccion 107 anadido a la carcasa. El sensor de deteccion reemplaza a los medios de tope mecanicos del primer modo de realizacion con el mismo objetivo de controlar simultaneamente la traslacion en un sentido de un primer arbol y la traslacion en el sentido opuesto del otro arbol. El sensor esta colocado debajo del plano definido por los ejes de desplazamiento de los arboles, entre estos arboles, y esta adaptado para detectar el paso delante del mismo de uno o el otro de los anillos de posicionamiento 109 y 111 asociados a la parte trasera de cada uno de los arboles. A tal efecto, cada anillo de posicionamiento presenta una forma en saliente que se extiende en direccion al otro arbol. Se comprende que la dimension transversal de este anillo es inferior a la mitad de la distancia entre ejes de manera que los anillos no se choquen y no impidan el desplazamiento axial de los arboles.

Dos detectores inductivos de control de posicion 160 estan dispuestos en una barra 113 hecha solidaria de una pared lateral de la carcasa y que se extiende en saliente de la carcasa en la prolongacion axial de esta pared. Aqrn tambien, se pueden diferenciar los dos arboles paralelos de tal modo que el arbol principal se extiende a lo largo de los detectores inductivos de control de posicion mientras que el arbol complementario se extiende en el lado opuesto.

Los detectores detectan el paso delante de los mismos del anillo de posicionamiento 109 dispuesto a nivel de la parte trasera del arbol principal, en un funcionamiento similar al del primer modo de realizacion. En este caso sin embargo, los detectores y el anillo de posicionamiento estan dispuestos al exterior de la carcasa de modo que se simplifican las operaciones de entretenimiento. Se comprendera que en este modo de realizacion esta previsto un carter no representado para proteger estos medios de deteccion.

En los dos modos de realizacion descritos, un patm esta montado en una extremidad de cada uno de los arboles, y de modo mas preciso en la extremidad externa en el primer modo de realizacion y en la extremidad delantera en el segundo modo de realizacion. Como se ve en las figuras 5 y 6 por ejemplo, el patm esta montado ngidamente por atornillamiento al arbol. Resulta asf que despues de utilizaciones, cuando el patm este deteriorado y necesite un reemplazamiento, es facil para el operario desatornillar los medios de fijacion 63 del patm y solidarizar al arbol un patm nuevo, sin para ello desmontar el resto del puesto de extraccion. Los patines 48, 50 presentan sensiblemente una forma de paralelepfpedo con una superficie de contacto vertical 64 que es opuesta a la cara de fijacion del patm al arbol y que por tanto esta dispuesta enfrente del otro patm y del brazo correspondiente. Cada patm presenta una cara delantera 66 y una cara trasera 68 que forman superficies terminales del patm y que estan dispuestas sensiblemente perpendicularmente a la direccion de desplazamiento de los arboles.

La superficie de contacto de cada patm presenta series de picos 70 que permiten el arrastre en rotacion del electrodo que haya que extraer sin fenomenos de deslizamiento entre los patines y este electrodo. Los picos pueden ser de seccion cuadrada y presentar una superficie terminal plana, como se ve en las figuras 5 y 6, o bien presentar una arista o un vertice puntiagudo como se ve en las formas presentadas en variante en las figuras 7 y 8. Se comprendera que la forma importa poco mientras que estos picos permitan evitar el deslizamiento entre el electrodo y los patines. Por el contrario, mas bien que disponer estos picos en cualquier ordenacion (y por ejemplo una alineacion axial paralela al eje de desplazamiento de los arboles como es el caso en las figuras 9 y 10), se puede elegir disponer los picos en diagonal. Como esta ilustrado en las figuras 3 a 8, los picos estan entonces ventajosamente dispuestos uno tras otro, alineados por series en diagonal con respecto al eje de desplazamiento de los arboles. Ventajosamente, se forma un angulo de aproximadamente 15 grados entre el eje de una serie de picos y el eje de desplazamiento de los arboles.

El hecho de que las series de picos esten dispuestas en diagonal permite crear durante el arrastre del electrodo un movimiento lineal combinado con su movimiento giratorio, siendo el movimiento lineal un desplazamiento axial del electrodo cogido que va en el sentido de su alejamiento con respecto al brazo.

Tanto en el primer modo de realizacion como en el segundo, cada patm presenta un chaflan de introduccion 72 entre la superficie de contacto y una de las superficies terminales. Los patines estan montados en los arboles de tal modo que la superficie achaflanada del patm montado en el arbol principal esta realizada entre la superficie de contacto y la cara trasera del patm, es decir en la extremidad del patm vuelta hacia la carcasa mientras que la superficie

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achaflanada del patm montado en el arbol complementario esta realizada entre la superficie de contacto y la cara trasera del patm, es decir en la extremidad del patm que esta en el lado opuesto de la carcasa. Como se puede ver en la figura 5, esto permite definir una posicion de extraccion cuando el arbol principal esta en su posicion terminal desplegada y el arbol complementario esta en su posicion terminal escamoteada. En esta posicion de extraccion, el electrodo que haya que extraer puede ser insertado sin tocar los patines gracias a los dos chaflanes de introduccion que se encuentran sensiblemente enfrentados. Se comprendera que la traslacion de los patines hace despues corresponder el electrodo con las superficies en contacto de los patines y no los chaflanes de introduccion, de tal modo que el electrodo que haya que extraer este cogido con los patines y no libre. Como se explicara mas adelante, en esta posicion de extraccion es en la que el electrodo es insertado al principio de ciclo de extraccion y es sensiblemente en esta posicion en la que es evacuado cuando el brazo de la pinza es retirado despues de los movimientos de traslacion de los patines.

Un sensor de presencia del electrodo que haya que extraer 74 es llevado por la cara exterior de la pared delantera desmontable 42. El mismo esta dispuesto enfrente de la posicion de extraccion. Como se describira en lo que sigue, esta deteccion de la presencia de un electrodo puede ser utilizada para la activacion de la operacion de extraccion asf como posteriormente para verificar si el electrodo ha sido bien extrafdo.

El puesto de carga 14 esta dispuesto lo mas cerca del puesto de extraccion 12 y como se ve en la figura 2 el mismo comprende un cargador de electrodos inferiores 76 y un cargador distinto de electrodos superiores 78. Estos cargadores estan dispuestos en un plano horizontal, perpendicularmente al eje de desplazamiento de los arboles del dispositivo de extraccion. Los cargadores estan ademas dispuestos a una y otra parte del dispositivo de extraccion de tal modo que los cargadores no dificulten el desplazamiento de las pinzas hacia el dispositivo de extraccion al tiempo que permanezcan lo mas cerca posible para limitar el tiempo de transicion entre los puestos.

Cada cargador asegura la distribucion de electrodos en serie con una rampa de soporte de electrodos que desliza en el interior del cargador de manera que presente regularmente un electrodo nuevo a nivel de una muesca hecha en el cargador para dar acceso a este electrodo a un brazo de la pinza de soldadura.

Se va a describir ahora el funcionamiento del puesto de extraccion, refiriendose especialmente a las figuras 3 a 10.

La pinza de soldadura es llevada a la proximidad del puesto de extraccion por un desplazamiento del robot que es gobernado por un mando del sistema de mando numerico.

Los brazos de la pinza son articulados para situar un electrodo 13 en la posicion de extraccion que corresponde a la posicion visible en la figura 9 cuando se trata de extraer el electrodo insertado en el brazo inferior de la pinza de soldadura y en la posicion visible en la figura 10 cuando se trata de extraer el electrodo insertado sobre el brazo superior. Se hace detectar por intermedio del sensor dispuesto en la pared desmontable la presencia del electrodo en esta posicion a fin de saber si se puede iniciar el procedimiento de extraccion.

Los arboles estan en su posicion inicial representada en las figuras, 3, 4 y 5, es decir el arbol principal en posicion terminal desplegada y el arbol complementario en posicion terminal escamoteada, y el electrodo esta en la posicion de extraccion, es decir entre los patines a nivel de su respectivo chaflan de introduccion.

El arbol de arrastre es arrastrado en rotacion en el sentido de la agujas de un reloj (vease la flecha R en las figuras 3 y 4) por el conjunto motorreductor de modo que el pinon de arrastre montado en el extremo del arbol gira igualmente en este sentido de rotacion. Se obtiene asf un desplazamiento en traslacion de los arboles que llevan las cremalleras engranadas con el pinon.

Los arboles son paralelos uno con respecto al otro y son mantenidos paralelos durante su desplazamiento en traslacion por los medios de grna formados por las ruedas y/o por los anillos de grna. Cuando el pinon de arrastre 34 gira en el sentido de las agujas de un reloj, el arbol principal 26 es arrastrado en traslacion hacia su posicion terminal escamoteada, en el sentido de la flecha T1 visible en las figuras 3 y 4 y el arbol complementario 28 es arrastrado en traslacion hacia su posicion terminal desplegada, en el sentido de la flecha T2 visible en las figuras 3 y 4.

Como se ve en las figuras 5 y 6 que representan dos etapas del procedimiento de extraccion de un electrodo 13 superior, es decir un electrodo asociado a un brazo superior de la pinza de soldadura, los desplazamientos en traslacion en sentidos opuestos de los dos arboles permiten cenir el electrodo que haya que extraer por la superficie de contacto provista de picos de cada patm. Este electrodo ha podido ser insertado entre los arboles por el efecto de la separacion de los chaflanes de introduccion de los patines, y los planos inclinados formados por estos chaflanes permiten colocar con fuerza los patines a una y otra parte del electrodo durante la traslacion de los arboles. El mecanismo asegura asf una presion sobre el electrodo que se encuentra cogido entre los patines, de tal modo que cuando los patines se trasladan, los mismos fuerzan el electrodo en rotacion con respecto al brazo de pinza que permanece fijo. Se desbloquea asf el electrodo que no esta fijado solidariamente al brazo. Ventajosamente, un mismo movimiento de traslacion continuo de los patines ha permitido realizar dos funciones distintas de cogida del electrodo y de puesta en rotacion del mismo con respecto al brazo que permanece fijo.

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El movimiento de los arboles se prolonga hasta que los mismos llegan a una posicion terminal, el arbol principal en su posicion terminal escamoteada y el arbol complementary en su posicion terminal desplegada. Se controla para esto la posicion del arbol principal detectando el paso del anillo de posicionamiento delante del primer detector de presencia del arbol principal. Como se ha descrito anteriormente, el arbol complementario esta entonces en su posicion terminal desplegada y se encuentra en la posicion ilustrada en la figura 6. En esta posicion, el electrodo esta siempre en contacto con los patines que solamente presentan un chaflan y por tanto el electrodo esta siempre engranado y no se puede caer incluso si el mismo esta ya desolidarizado del brazo de la pinza.

El arbol de arrastre es arrastrado entonces en rotacion en el sentido inverso a las agujas de un reloj por el conjunto motorreductor de modo que el pinon de arrastre montado en el extremo del arbol gira igualmente en este sentido de rotacion inverso. Resulta asf un desplazamiento en traslacion de los arboles que llevan las cremalleras engranando con el pinon, siendo esta vez el arbol principal arrastrado en traslacion hacia su posicion terminal desplegada mientras que el arbol complementario es arrastrado en traslacion hacia su posicion terminal escamoteada.

Los desplazamientos en traslacion en sentidos opuestos de los dos arboles permiten forzar a rotacion el electrodo con respecto al brazo de pinza que permanece fijo y en un sentido de rotacion inverso con respecto al descrito anteriormente. Se optimiza asf el desbloqueo del electrodo realizando una rotacion en los dos sentidos con respecto a brazo fijo, lo que es particularmente eficaz puesto que los electrodos estaban inicialmente insertados sobre el brazo y no atornillados. Se puede realizar entonces un movimiento de despegue del brazo de pinza durante el retorno de los arboles hacia su posicion de origen, sin forzar el mismo. En este momento de la retirada del brazo de la pinza, los patines cinen el electrodo y le mantienen en posicion.

Cuando los arboles llegan su posicion terminal, es decir su posicion inicial al principio de la extraccion del electrodo, el electrodo es liberado del apriete de los patines por la liberacion ofrecida por el chaflan de introduccion y cae por simple gravedad en un recipiente de recepcion situado debajo del puesto de extraccion.

Inmediatamente despues o despues de haber cargado un electrodo nuevo sobre cuyo brazo de la pinza de soldadura del cual acaba de ser retirado el electrodo gastado, los brazos de la pinza son articulados para situar el otro electrodo gastado de la pinza de soldar en la posicion de extraccion. Se observa aqrn que el segundo electrodo llega al lado opuesto del dispositivo de extraccion con respecto al lado al que ha llegado el primer electrodo tal como es particularmente visible comparando las posiciones del electrodo que haya que extraer 13 en la figura 9 y en la figura 10. La posicion de extraccion es la misma, enfrente del sensor de deteccion de presencia y a nivel de los chaflanes de introduccion de los patines, pero el electrodo esta en una posicion invertida 180 grados. En este caso tambien, se detecta la presencia del electrodo en esta posicion para saber si se puede iniciar el procedimiento de extraccion. Se procede a continuacion al mismo movimiento de los arboles para desbloquear el electrodo. El hecho de que la posicion de extraccion permanezca la misma permite reproducir el mismo movimiento de los arboles para la extraccion, asf como la misma deteccion de presencia del electrodo por el sensor.

Se va a describir ahora el funcionamiento del puesto de carga de electrodos.

Como se ha precisado anteriormente, se esta aqrn en un modo de realizacion con un cargador de electrodos superiores distinto de un cargador de electrodos inferiores.

Los brazos de pinza son llevados enfrente del puesto de carga. La mordaza que forma estas pinzas es abierta entonces para que el brazo superior destinado a recibir el electrodo superior se coloque por encima del cargador superior.

Se aprieta a continuacion la mordaza de modo que la extremidad del brazo superior se acople en uno de los electrodos nuevos. El desplazamiento de los brazos uno hacia el otro continua para apretarlos uno contra el otro, con el fin de forzar el acoplamiento del brazo superior en el electrodo y asegurar la solidarizacion del electrodo nuevo con respecto a su brazo asociado.

La pinza puede ser separada a continuacion del puesto de carga. Una vez efectuadas las dos operaciones de carga de electrodos (una para el electrodo superior nuevo, la otra para el electrodo inferior nuevo), el robot de soldadura esta entonces operativo para volver a las cadenas de montaje.

Se observa que en este modo de realizacion, para una pinza de soldadura dada, la carga de los electrodos nuevos puede hacerse mtegramente despues de la extraccion de los dos electrodos gastados o bien la carga de los electrodos nuevos pude hacerse en dos etapas en alternancia con dos etapas de extraccion. En este segundo caso, se situa el brazo de una pinza en el puesto de extraccion para retirar un electrodo superior gastado y despues se situa este mismo brazo en el puesto de carga para insertar un electrodo nuevo, y despues de realiza el mismo semiciclo para el otro brazo de la pinza.

En una variante, el puesto de carga comprende un carrusel y no cargadores lineales. El carrusel esta dispuesto en la proximidad del dispositivo de extraccion, en un lado, como puede percibirse en la representacion esquematica de la figura 1. El carrusel es gobernado en rotacion para colocar enfrente del brazo presentado un electrodo nuevo orientado correctamente para insertarse en este brazo.

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Ventajosamente, y esto en el caso de una distribucion giratoria o de un cargador lineal de electrodos, se puede prever que los electrodos inferiores y superiores esten dispuestos en serie uno debajo de otro. A tal efecto, se disponen insertos que permiten superponer los electrodos dispuestos entonces en imagen especular uno respecto de otro. Para cada desplazamiento del cargador, lineal o giratorio, un electrodo superior esta por encima de un electrodo inferior.

Esto permite efectuar una carga simultanea de los dos electrodos de una pinza. A tal efecto se aproximan los brazos de la pinza de soldadura y se aprieta la mordaza formada por los brazos. El tiempo de ciclo de reemplazamiento mejora entonces puesto que a las ventajas ya constatadas en los procedimientos anteriormente descritos, a saber que las operaciones de extraccion son mas rapidas y que se pueden extraer previamente los dos electrodos gastados en el mismo lugar, sucesivamente sin que el robot sea desplazado entre tanto hacia el puesto de carga, se anade aqrn la ventaja de que la carga de los electrodos se hace de manera simultanea.

Pueden considerarse otras variantes no representadas, una lista no exhaustiva de algunas de estas variantes se describe a continuacion.

La posicion escamoteada y la posicion desplegada de los arboles pueden estar invertidas, es decir que en la posicion inicial de los arboles, el arbol principal se encuentre en su posicion terminal escamoteada y el arbol complementario se encuentre en su posicion terminal desplegada. Se comprendera que los patines de cada uno de los arboles estaran orientados de modo diferente para que los chaflanes de introduccion continuen correspondiendo a la posicion de extraccion.

La forma de los picos puede diferir de la descrita anteriormente. A tftulo de ejemplo, los picos pueden tomar una forma de semiesfera.

Importa aqrn que los picos sobresalgan siempre de la superficie de contacto para impedir el deslizamiento posible del electrodo durante su arrastre por los patines. Se comprende que si el electrodo deslizara contra los patines durante el desplazamiento en traslacion de los arboles, este electrodo no sena arrastrado en rotacion y no podna ser desbloqueado del brazo que le soporta.

El cambiador de electrodos puede comprender dos puestos de extraccion con el mismo sistema de brazos arrastrados en traslacion por un pinon de arrastre. Estos dos puestos de extraccion estan dispuestos entonces uno encima del otro y uno esta dedicado a la extraccion de los electrodos de los brazos superiores mientras que el otro esta dedicado a la extraccion de los electrodos de los brazos inferiores. Se puede considerar en este caso que los pinones de arrastre de cada puesto sean arrastrados en rotacion por el mismo arbol del motorreductor. Se hace asf posible una extraccion simultanea y se puede orientar facilmente la alineacion en diagonal de los picos para un despegue axial combinado con el movimiento de rotacion del electrodo que haya que extraer.

Igualmente, la forma de los patines puede ser diferente, con dos chaflanes de introduccion para cada patm, entre la cara delantera y la superficie de contacto asf como entre esta superficie de contacto y la cara trasera. Con tales patines, de acuerdo con el procedimiento de extraccion anteriormente descrito, la traslacion del arbol principal de su posicion terminal desplegada a su posicion terminal escamoteada y la traslacion asociada del arbol complementario fuerza la rotacion del electrodo que haya que extraer y su desbloqueo con respecto al brazo de pinza que permanece fijo. En esta variante, al final de esta traslacion en un primer sentido, es decir cuando el arbol principal hace tope contra la pared trasera de la carcasa, el electrodo se encuentra liberado de las superficies de contacto de los patines, a nivel de los segundos chaflanes de introduccion. El electrodo puede ser evacuado entonces hacia un recipiente de recepcion despues de la retirada del brazo. Los arboles permanecen en esta posicion intermedia, con el arbol principal en su posicion terminal escamoteada y el arbol complementario en su posicion terminal desplegada, y el segundo electrodo que haya que extraer de la pinza es insertado entre los segundos chaflanes de introduccion en la misma posicion de extraccion. La traslacion de los arboles en el sentido opuesto permite entonces la extraccion del electrodo.

De lo que precede se desprende sin embargo que la invencion no esta limitada a los modos de puesta en practica que espedficamente han sido descritos y representados en las figuras.

Claims (11)

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   REIVINDICACIONES

   1. Cambiador de electrodos de soldadura en el cual un puesto de extraccion (12) de electrodos gastados fuera del brazo (11) de una pinza de soldar comprende dos patines (48, 50) que presentan respectivamente una superficie de contacto (64) dispuesta enfrente del otro patm, asf como medios de arrastre de los citados patines, caracterizado por que cada uno de los dos patines (48, 50) es llevado respectivamente por un arbol de cremallera (26, 28), siendo los citados arboles de cremallera (26, 28) paralelos y arrastrados por los medios de arrastre simultaneamente en traslacion axial, uno en un primer sentido y el otro en el sentido opuesto, de modo que los citados patines (48, 50) son arrastrados para desplazarse en movimientos de traslacion paralelos en sentidos opuestos y coger asf entre los mismos un electrodo que haya que extraer (13), y despues, en la continuidad con el movimiento, en forzar a rotacion el electrodo (13) cogido entre los patines (48, 50) con respecto al brazo de pinza (11).
2. 2. Cambiador de electrodos de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que las cremalleras (30, 32) de los arboles de cremalleras (26, 28) son arrastradas en traslacion por la rotacion de un pinon (34) llevado en el extremo de un arbol motorizado (52), formando las cremalleras (30, 32) con el pinon (34) y el arbol motorizado (52) los citados medios de arrastre de los patines (48, 50), estando situado el citado pinon (34) entre las dos cremalleras (30, 32) en el plano que contiene los ejes de estas cremalleras (30, 32) y presentando un dentado adaptado para cooperar con los dientes de cada una de las cremalleras (30, 32) de modo que la rotacion del pinon (34) arrastra simultaneamente las dos cremalleras (30, 32) en sentidos opuestos para forzar la rotacion del electrodo (13) cogido entre los patines (48, 50).
3. 3. Cambiador de electrodos de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2 caracterizado por que los patines (48, 50) presentan un chaflan de introduccion (72) situado en el lado del patm que esta enfrente del electrodo que haya que extraer (13) antes de la cogida del electrodo entre los patines (48, 50) y su arrastre en rotacion por los mismos.
4. 4. Cambiador de electrodos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la citada superficie de contacto (64) de los patines (48, 50) presenta series de picos (70) adaptados para permitir el arrastre en rotacion del electrodo que haya que extraer (13) sin fenomeno de deslizamiento entre los patines (48, 50) y el electrodo,
5. 5. Cambiador de electrodos de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado por que los picos (70) estan alineados por series en diagonal con respecto al eje de desplazamiento en traslacion de los patines (26, 28).
6. 6. Cambiador de electrodos de acuerdo con la reivindicacion 2 y eventualmente una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por que el puesto de extraccion de electrodo comprende una carcasa (24) en el cual esta alojados el citado pinon (34) y las citadas cremalleras (30, 32) y que comprende una pared delantera provista de taladros (46) que forman medios de grna de los arboles con cremallera que llevan los patines (48, 50) y a traves de los cuales pasan los citados arboles de tal modo que los patines (48, 50) se extienden fuera de la carcasa (24), siendo trasladados los arboles por el arrastre del pinon (34) entre una posicion terminal escamoteada y una posicion terminal desplegada, y los arboles son desplazados longitudinalmente de tal modo que cuando un arbol principal (26) estan en su posicion terminal desplegada, el arbol complementario (28) esta en su posicion terminal escamoteada y que, inversamente, cuando el arbol principal (26) esta en su posicion terminal escamoteada, el arbol complementario (28) esta en su posicion terminal desplegada, quedando definida entonces una posicion de extraccion para insertar el electrodo que haya que extraer (13) entre los patines (48, 50) cuando los arboles (26, 28) estan cada uno en una posicion terminal.
7. 7. Cambiador de electrodos de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado por que la carcasa (24) comprende ademas una pared trasera (140) provista de taladros (46) a traves de los cuales pasan los citados arboles (26, 28) que atraviesan la carcasa (24) de tal modo que las cremalleras (30, 32) y el pinon (34) esta alojados en el interior de la carcasa (24) mientras que los patines (48, 50) se extienden fuera de la carcasa (24) y por que medios de control (107, 109, 111, 160) del desplazamiento de los arboles (26, 28) se extienden fuera de la carcasa (24) en el lado opuesto a los patines (48, 50).
8. 8. Cambiador de electrodos de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado por que los patines (48, 50) presentan un chaflan de introduccion (72) que prolonga verticalmente una superficie de contacto (64) adaptada para estar en contacto con el electrodo que haya que extraer (13), estando montados los patines (48, 50) en los arboles (26, 28) de tal modo que la superficie achaflanada del patm montado en el eje principal (26) esta dispuesta en la extremidad del patm vuelta hacia la carcasa (24) mientras que la superficie achaflanada del patm montado en el arbol complementario (28) esta dispuesta en la extremidad opuesta a la carcasa (24).
9. 9. Cambiador de electrodos de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que el mismo comprende medios de deteccion de presencia de un electrodo (74) en el puesto de extraccion.
10. 10. Cambiador de electrodos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que los dos patines (48, 50) estan adaptados para recibir entre los mismos un electrodo superior, o un electrodo inferior en una posicion invertida 180 grados con respecto a la posicion del electrodo superior, estando adaptados los citados patines (48, 50) para desplazarse en traslacion en sentidos opuestos para forzar a rotacion el electrodo cogido entre

    los patines de manera que separan el electrodo, indiferentemente el electrodo inferior o superior, del brazo correspondiente.
11. 11. Cambiador de electrodos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el mismo comprende ademas un puesto de carga (14) de electrodos nuevos en sustitucion de los electrodos gastados 5 extrafdos en el puesto de extraccion (12).

    12 Cambiador de electrodos de acuerdo con la reivindicacion 11, caracterizado por que el puesto de carga (14) comprende un cambiador de electrodos inferiores (76) y un cargador distinto de electrodos superiores (78), siendo llevados los citados cargadores por el bastidor (16) del cambiador de electrodos y estando dispuestos respectivamente a una y otra parte del puesto de extraccion (12).

    10 13. Cambiador de electrodos de acuerdo con la reivindicacion 12, caracterizado por que el puesto de carga (14) lleva

    una serie de electrodos superiores nuevos por encima de una serie de electrodos inferiores nuevos, de modo que los brazos de la pinza de soldadura se cinen sobre estos electrodos para una carga simultanea de un electrodo inferior y de un electrodo superior.