ES2940677T3 - Sistema con una línea de ensamblaje y un palé de soporte universal y una placa modular para ser acoplada con el palé de soporte; procedimiento para reconfigurar un palé de ensamblaje para su uso en el ensamblaje de carrocerías de vehículos - Google Patents

Abstract

Se describen un sistema modular reconfigurable de plataforma de ensamblaje de vehículos (90) y un método correspondiente. En un ejemplo, se ensambla una pluralidad de placas de montaje modulares (94) que tienen localizadores de vehículos (54) posicionados específicamente para un modelo de vehículo particular. Las placas específicas del vehículo ensambladas (94) se instalan fácilmente en una paleta universal (12) colocada a lo largo de una línea de ensamblaje (22) en una secuencia de ensamblaje. Las placas modulares específicas del vehículo (94) se pueden intercambiar rápidamente en la paleta de ensamblaje (12) para reconfigurar de ese modo la paleta de ensamblaje (94) para coordinar con las secuencias de ensamblaje de construcción de vehículos cambiantes. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema con una línea de ensamblaje y un palé de soporte universal y una placa modular para ser acoplada con el palé de soporte; procedimiento para reconfigurar un palé de ensamblaje para su uso en el ensamblaje de carrocerías de vehículos

Campo técnico

La presente divulgación se refiere en general al ensamblaje de máquinas o productos, y más particularmente a un sistema para su uso en el soporte y transferencia de un producto parcialmente ensamblado a lo largo de una línea de ensamblaje y a un procedimiento para reconfigurar un palé de ensamblaje para su uso en el ensamblaje de carrocerías de vehículos de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2.

Antecedentes

Con referencia a la Figura 1, se ilustra un ejemplo de un sistema 10 de palé convencional utilizado para soportar un vehículo parcialmente completado, por ejemplo, una carrocería de chapa de un vehículo de pasajeros (no se muestra). Los palés 10 soportan las carrocerías parciales de los vehículos y se transfieren de forma secuencial mediante un transportador (no se muestra) a través de numerosas estaciones de ensamblaje (no se muestran), por ejemplo, estaciones de soldadura por puntos y soldadura fuerte, a lo largo de una línea de ensamblaje.

En los sistemas 10 de palés convencionales, un palé 12 incluye típicamente un par de rieles 20 longitudinales orientados a lo largo de un eje 22 longitudinal (la dirección de coordenadas X) y que definen un primer extremo 14 y un segundo extremo 16 del palé. Definiendo los travesaños 26 atravesados lateralmente entre los rieles 20 a lo largo de un eje 32 lateral (la dirección de coordenadas Y) una estructura de palé rígida.

Con el fin de elevar y soportar la carrocería de vehículo, se podrían posicionar varias vigas 30 de soporte a través de los rieles 20, incluyendo cada viga 30 de soporte un par de elevadores 40 que se extienden verticalmente a lo largo de un eje 44 vertical (la dirección de coordenadas Z) como se muestra generalmente (cuatro vigas de soporte y un total de ocho elevadores 40 se muestran en la Figura 1 como ejemplo). El número de vigas 30 de soporte y elevadores 40, y la posición de las vigas 30 de soporte y elevadores 40 dependen del tamaño, longitud y ancho de la carrocería de vehículo y de las especificaciones del fabricante de automóviles. Aunque cada viga 30 de soporte muestra el uso de dos elevadores 40 por viga de soporte, se entiende que se puede utilizar un elevador 40, o más de dos elevadores 40 por viga 30 de soporte dependiendo de la aplicación.

Como se aprecia mejor en la Figura 1A, las vigas 30 de soporte de palé 12 convencional incluían almohadillas 34 de localización mecanizadas por precisión para recibir y montar un elevador 40 sobre ellas. Los elevadores 40 incluyen una base 46 y varios pernos 50 de montaje (se muestran cuatro) para asegurar cada elevador 40 a la viga 30 de soporte evitando el movimiento relativo entre el elevador 40 y la viga 30 de soporte. Un perno o clavija 60 de bloqueo adicional (se muestran dos) se podría insertar en un orificio pretaladrado a través de la base 46 y en la viga 30 de soporte para bloquear el elevador 40 en una posición predeterminada, lo cual fue una mejora en la precisión posicional y la repetibilidad con respecto a los diseños anteriores. Cada elevador 40 podría incluir un pasador 54 de localización (se muestra en la Figura 1) el cual se podría posicionar para acoplar la carrocería de vehículo en posiciones predeterminadas en la carrocería de vehículo y sujetar de manera segura la carrocería de vehículo en su lugar a lo largo de los diversos procedimientos de ensamblaje.

En los sistemas de palé de vehículos, es de importancia crítica que los pasadores 54 de localización se posicionen de manera exacta y precisa en todas las tres dimensiones X, Y y Z de coordenadas, de modo que se posicione la carrocería de vehículo en posiciones dimensionales conocidas en relación con el palé 12 y las diversas estaciones de ensamblaje, de modo que los equipos de precisión, por ejemplo, los robots industriales programables, puedan llevar a cabo diversas operaciones en la carrocería de vehículo. Los estándares actuales de tolerancia dimensional de la industria requieren que los pasadores 54 de localización estén dentro de 0,1 - 0,13 milímetros (mm) a partir de una posición de diseño predeterminada.

Los sistemas 10 de palé convencionales también incluían un gancho y un varillaje de armadura en el interior de los elevadores 40 y pasadores 54 de localización junto con actuadores 80 posicionados en la viga 30 de soporte. En la rotación de un brazo actuador (no se muestra) en el actuador 80, un varillaje 64 posicionado a través de la viga 30 de soporte y en el interior del elevador 40 hueco podría manipular un gancho (no se muestra) posicionado en el interior del pasador 54 de localización hueco para extender el gancho, acoplar la carrocería de vehículo y bloquear la carrocería de vehículo al elevador evitando el movimiento relativo de la carrocería de vehículo a partir de los elevadores hasta que el actuador 80 se mueva para retraer y desacoplar el gancho. Un ejemplo de un actuador 80 y sistema de gancho adecuados se describe en la Patente de los Estados Unidos número 8,839,507 asignada al presente Solicitante.

Los primeros sistemas 10 de palés anteriores fijaban rígidamente, por ejemplo, mediante soldadura, cada viga 30 de soporte y los elevadores 40 de a bordo a los rieles 20 para evitar el movimiento relativo de los elevadores y los pasadores 54 de localización a partir de sus posiciones fijas. Debido a la gran variedad de tamaños, longitudes y formas de las carrocerías de vehículos, los primeros sistemas 10 de palé anteriores se podían utilizar únicamente para un vehículo debido a la posición fija de las vigas 30 de soporte, los elevadores 40 y los pasadores 54 de localización del palé 12.

En años más recientes, un diseño de palé mejorado permitió el movimiento de una viga 30 de soporte a lo largo del eje 22 longitudinal de los rieles 20. Esto permitiría al palé 12 mover un conjunto de elevadores a un eje 22 longitudinal diferente (dimensión X) con el fin de adaptarse a una carrocería de vehículo diferente que tenía un conjunto de orificios en la chapa en una posición longitudinal diferente de modo que el palé pudiera adaptarse al patrón de orificio diferente de la carrocería de vehículo. Sin embargo, estos palés mejorados solo eran útiles para otra carrocería de vehículo si se utilizaban los mismos pasadores 54 de localizador de elevadores del mismo tamaño/diámetro para ambos vehículos, lo cual también varía de un modelo de carrocería de vehículo a otro. Por lo tanto, este palé mejorado también estaba limitado en su flexibilidad para adaptarse a diferentes modelos de carrocería de vehículo y cambios en la secuencia de producción de modelo.

En las modernas instalaciones de ensamblaje de vehículos, es deseable y cada vez más común variar el tipo o modelo de vehículos que se ensamblan a lo largo de una línea de ensamblaje. La capacidad de un fabricante para cambiar los estilos de vehículos o carrocerías que se fabrican es altamente deseable para satisfacer la demanda de los clientes de tipos de vehículos populares. En instalaciones de ensamblaje anteriores, en un cambio de modelo o estilo de vehículo, sería necesario cambiar gran parte del equipo y los accesorios de la línea de ensamblaje, por ejemplo, los palés 12 de vehículos, para adaptarse a la nueva construcción del vehículo. Debido a la geometría fija de los palés 12 anteriores, las vigas 30 de soporte, y los elevadores 40, sería necesario retirar los palés 12 completos de la línea de producción y almacenarlos o disponerlos hasta que el programa de producción de vehículos regrese a ese estilo de vehículo. Los palés 12 típicos de vehículos son cada uno de 5 metros (m)(16,4 pies) de largo, 1,2 metros (m) (3,9 pies (ft.) de ancho, y pesan aproximadamente 500 kilogramos (kg)(1100 libras (lb). Por lo tanto, el movimiento de los palés 12 a partir de la línea de ensamblaje y el almacenamiento requiere equipos pesados y un espacio de almacenamiento considerable en la instalación de ensamblaje.

Existe una necesidad para un palé de ensamblaje de vehículos mejorado el cual proporcione flexibilidad para adaptarse rápidamente a diferentes estilos de carrocería de vehículo y el cual mantenga la exactitud y precisión necesarias que requieren los sistemas modernos de ensamblaje de vehículos. El documento JPH05277848 (base para el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 2) divulga un palé de ensamblaje que tiene elevadores ajustables en las tres direcciones ortogonales con la ayuda de correderas motorizadas.

Sumario

La invención se dirige al sistema de la reivindicación1 y al procedimiento de la reivindicación 2. Otras realizaciones del procedimiento se definen en las reivindicaciones dependientes

Estos y otros aspectos de la presente divulgación se divulgan en la siguiente descripción detallada de las realizaciones, las reivindicaciones adjuntas y las figuras que las acompañan.

Breve descripción de los dibujos

La invención se comprende mejor a partir de la siguiente descripción detallada cuando se lee junto con los dibujos adjuntos. Se enfatiza que, de acuerdo con la práctica común, las diversas características de los dibujos no están a escala. Por el contrario, las dimensiones de las diversas características se amplían o reducen arbitrariamente para mayor claridad.

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un palé de ensamblaje de vehículos de la técnica anterior;

La Figura 1A es una vista en perspectiva parcial que muestra una base de elevador dela técnica anterior y el hardware para asegurar el elevador a una viga de soporte;

La Figura 2 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un palé modular reconfigurable;

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un ejemplo de una placa modular de elevador de la Figura 1 sin elevadores;

La Figura 4 es una vista en perspectiva de un ejemplo de instalación de la placa modular de la Figura 2 a un palé a través del uso de un robot industrial y una trama de efector final ejemplar;

La Figura 5 es una vista ampliada de la placa modular de la Figura 4 en una posición instalada sobre el palé; La Figura 6 es una vista lateral derecha de la placa modular instalada de la Figura 5 (se muestra sin los elevadores o los componentes de actuador);

La Figura 7 es una vista de extremo de la placa modular instalada de la Figura 5.

La Figura 8 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un primer localizador de placa posicionado en un primer receptor ejemplar;

La Figura 9 es una vista lateral del primer localizador de placa y del primer receptor de la Figura 8.

La Figura 10 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un segundo localizador de placa posicionado en un segundo receptor que está orientado en una segunda posición bloqueada o acoplada;

La Figura 11 es una vista lateral del segundo localizador de placa y del segundo receptor de la Figura 10 en una segunda posición o posición bloqueada con una porción del receptor posicionada en una guía ejemplar; La Figura 12 es una vista lateral alternativa de la Figura 11 que muestra el segundo receptor en una primera orientación, desacoplada o abierta con respecto al segundo localizador de placa;

La Figura 13 es una vista en perspectiva del segundo receptor orientado en una primera posición desacoplada en una guía ejemplar;

La Figura 14 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un tercer localizador de placa posicionado en un tercer receptor;

La Figura 15A es una vista lateral derecha del tercer receptor que se muestra en la Figura 14 sin el tercer localizador de placa;

La Figura 15B es una vista en perspectiva alternativa de la Figura 14 que muestra el tercer receptor sin el tercer localizador de placa;

La Figura 16 es una vista en alzado final de un ejemplo de una trama de efector final conectada a un robot industrial para instalar y retirar placas modulares del palé;

La Figura 17 es una vista en perspectiva parcial ampliada de la Figura 16 que muestra un ejemplo de pasador de transferencia en la trama de efector final utilizada para acoplar las placas modulares;

La Figura 18 es un ejemplo de una aplicación del palé modular reconfigurable de ensamblaje de vehículos que se muestra en la Figura 2.

La Figura 19 es un ejemplo de un palé modular de ensamblaje de vehículos en uso con un robot para instalar y almacenar placas modulares específicas de vehículos en un estante de almacenamiento; y

La Figura 20 es un diagrama de flujo esquemático de un ejemplo de un procedimiento para reconfigurar un palé de ensamblaje.

Descripción detallada

Con referencia a las Figuras 1 y 1A para los antecedentes de estructuras de palé 12 anteriores y a las Figuras 2 - 20 para ejemplos útiles para la comprensión de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones anexas, se muestra un palé 90 de ensamblaje de vehículos modular reconfigurable y un procedimiento 500. Cuando se discuten componentes similares, se utilizan los mismos números de las Figuras 1 y 1A.

Con referencia a las Figuras 2 y 3, se muestra un ejemplo del sistema 90 modular de palé de ensamblaje reconfigurable. En el ejemplo que se muestra en la Figura 2, se posicionan y aseguran dos placas 94 modulares con sus respectivos elevadores 40 y pasadores 54 de localización en la placa 94 modular como se muestra en general. El ejemplo de sistema 90 modular de palé muestra dos placas 94 modulares y dos vigas 30 de soporte fijas adicionales y sus respectivos elevadores 40, como se muestra en general. Se entiende que el palé 90 puede incluir más o menos placas 94 modulares, vigas 30 de soporte y/o elevadores 40 dependiendo del modelo de vehículo que se esté ensamblando, por ejemplo, un primer producto o modelo de vehículo y un segundo modelo de vehículo, y las especificaciones de construcción asociadas. En un ejemplo (no se muestra), no se utilizan vigas 30 de soporte fijas y todos los elevadores 40 están proporcionados por placas 94 modulares.

En un ejemplo alternativo (no se muestra) se puede utilizar únicamente un elevador 40, o más de dos elevadores 40, para cada placa 94 modular dependiendo de la configuración de la carrocería de vehículo y de las especificaciones de ensamblaje. Se entiende además que los pasadores 54 de localización pueden adoptar formas o construcciones distintas de las estructuras cónicas puntiagudas descritas e ilustradas para acoplar una o más características de un vehículo parcialmente completado u otro producto que se esté ensamblando, tal como entienden los expertos en la técnica. En un ejemplo preferente, se utilizan pasadores 54 de localización puntiagudos y de forma cónica para acoplar un orificio en un componente de chapa de carrocería de vehículo. Se entiende además que los elevadores 40 pueden adoptar otras formas distintas a los elevadores alargados que tienen un cuerpo que se extiende a lo largo del eje Z o dirección 44 de coordenadas con los pasadores 54 de localización en un vértice del elevador 40. Por ejemplo, los elevadores 40 pueden adoptar muchas otras formas, tamaños, formas, longitudes y configuraciones adecuadas para posicionar los pasadores 54 de localización (u otro producto físico o estructura de posicionamiento de vehículo) para adaptarse a la característica del producto o vehículo para acoplar y/o posicionar el producto o vehículo en una dirección o posición geométrica de coordenadas X (22), Y (40) y Z (44) predeterminada.

En un ejemplo, el palé 12 es un palé de construcción común o universal el cual permanece con la misma construcción, o sustancialmente la misma construcción, independientemente de las placas 94 modulares configuradas para productos específicos o modelos de vehículo que se utilicen con el palé 12. Se entiende que el palé 12 también puede variar en su construcción y configuración. Se entiende además que la base o palé 12, incluyendo los rieles 12, travesaños 26 y otras estructuras pueden ser de diferentes componentes, configuraciones, orientaciones, dimensiones, y geometría que las descritas e ilustradas en la presente memoria con el fin de adaptarse a la aplicación. Se entiende además que, aunque se describe para el ensamblaje de vehículos de pasajeros, el sistema 90 puede utilizarse para ensamblar otros productos y dispositivos que no sean vehículos de pasajeros en los que se necesite flexibilidad de cambio de modelo y una alta exactitud y precisión de ensamblaje. En un ejemplo, una pluralidad de primeras placas 94 modulares están construidas y configuradas para acoplar y posicionar una secuencia de ensamblaje de primeros modelos de vehículos y una pluralidad de segundas placas 94 modulares están construidas y configuradas para acoplar y posicionar una secuencia de ensamblaje de segundos modelos de vehículos. Por ejemplo, los elevadores 40 para las segundas placas 94 modulares pueden estar más espaciados entre sí a lo largo de la dirección 22 de coordenadas X, y otros elevadores 40, que la primera placa 94 modular, en la que el segundo modelo de vehículo tiene una distancia entre ejes más larga que el primer modelo de vehículo.

Con referencia a la Figura 3 se muestra un ejemplo de una placa 94 modular para su uso con el palé 90 reconfigurable (sin elevadores 40). En el ejemplo, la placa 94 modular incluye una placa 95 sustancialmente plana que tiene una longitud 96 y un ancho 100 como se muestra en general. En un ejemplo, la longitud 96 es de aproximadamente 800 milímetros (mm) y el ancho 100 es de aproximadamente 200 milímetros (mm). En un ejemplo, la placa 95 es una lámina de aluminio que tiene un espesor de 20 a 50 milímetros (mm). Se pueden utilizar otros anchos, longitudes, espesores, y materiales para adaptarse a la aplicación particular y a las especificaciones de rendimiento.

Como se describió anteriormente, en un ejemplo preferente, la placa 94 modular está preensamblada con una placa 95 que incluye un par de elevadores 40 que tienen miembros de localización de elevador, por ejemplo, pasadores 54 de localización, asegurados a la placa 95 en almohadillas 34 de localización mecanizadas en la superficie superior de la placa 95. En un ejemplo preferente, las respectivas almohadillas 34 de localización y los elevadores se posicionan en ubicaciones de coordenadas X (22) y Y (32) predeterminadas en la placa 95 para un modelo o estilo de vehículo específico, por ejemplo, un primer modelo de vehículo y un segundo modelo de vehículo. Las almohadillas 34 de localización y los elevadores 40 pueden posicionarse en cualquier lugar a lo largo de la placa 95 en el eje 22 longitudinal (dirección de coordenadas X) y el eje 32 lateral (dirección de coordenadas Y) para adaptarse a la aplicación particular del modelo de vehículo con un alto nivel de precisión y exactitud, por ejemplo /- 0,1 - 0,13 milímetros (mm). Se pueden utilizar otros niveles de precisión más altos o bajos dependiendo de la aplicación o de las especificaciones de rendimiento.

En un ejemplo, los elevadores 40 se orientan en la almohadilla 34 de localización de modo que la línea central del miembro de localización del elevador o pasador 54 se posiciona en una ubicación de diseño predeterminada en relación con la placa, por ejemplo, a través del uso de una máquina de medición de coordenadas (CMM). Por ejemplo, una primera placa 94 modular está configurada con elevadores posicionados en la placa 95 en posiciones y/o espaciados para coordinar y acoplarse específicamente con el primer modelo de vehículo una vez que la placa 95 está instalada en el palé 12 universal. Del manera similar, una segunda placa 94 modular podría estar configurada con elevadores para coordinarse y acoplarse con el segundo modelo de vehículo una vez que la placa está instalada en el palé 12 universal. Una vez posicionados, los pernos 50 de montaje y la clavija 60 de bloqueo se aseguran de manera rígida montando el elevador 40 a la placa 95 como se ha descrito anteriormente posicionando así el pasador 54 de localización en las posiciones de coordenadas X, Y y Z de diseño adecuado en la instalación con el palé 12 universal para ese modelo de vehículo específico.

En el ejemplo que se muestra en la Figura 3, la placa 94 modular incluye una pluralidad de almohadillas 106 de soporte (se muestran seis) que se extienden hacia afuera a lo largo de la dirección 22 de coordenadas X. En el ejemplo, las almohadillas 106 de soporte están integradas con la placa 95. Se pueden utilizar otros dispositivos, tamaños, formas y configuraciones. En el ejemplo, se muestran cuatro grandes aberturas 110 pasantes en la placa 95 las cuales se pueden utilizar para reducir el peso de la placa modular. Las aberturas 110 pueden incluir diferentes números y configuraciones, o podrían eliminarse de su uso en el que la reducción de peso no sea necesaria.

Con referencia a la Figura 4, se muestra un ejemplo de instalación y retirada de la placa 94 modular a partir del palé 12 a través del uso de un robot 120 industrial programable de ejes múltiples. En el ejemplo, el robot 120 incluye un efector final en forma de una trama 116 la cual acopla selectivamente la placa 94 modular y la posiciona en el palé 12 para su uso, como se discute más adelante.

Con referencia a la Figura 5, se muestra la placa 94 modular ejemplar instalada y asegurada al palé 12 a través del uso de seis receptores 230, 290 y 380 como se muestra en general y se discute más adelante.

Con referencia a la vista lateral derecha de la Figura 6 (no se muestran los elevadores 40), se muestra la placa 94 modular ejemplar instalada en el palé 12 a través del acoplamiento con un primer receptor 230 (una porción del segundo receptor 290 posicionado detrás también en vista) y un tercer receptor 380. El acoplamiento de la placa 94 modular con los receptores respectivos se discute más adelante.

La Figura 7 muestra una vista de extremo de la Figura 5 con la placa 94 modular (con elevadores 40) instalada y asegurada al palé 12.

Con referencia a las Figuras 3, 8 y 9, se muestra un ejemplo del primer localizador 112 de placa para su uso en el soporte de la placa 94 modular a lo largo del eje 22 longitudinal (dirección de coordenadas X) y el eje 44 vertical (dirección de coordenadas Z). En el ejemplo, los primeros localizadores 112 de placa están asegurados de manera rígida a las almohadillas 106 de soporte de la placa 94 modular preferentemente a través de pernos (no se muestran) de modo que los localizadores 112 puedan ser reemplazados si se desgastan o dañan a través del uso. Preferentemente, la almohadilla 106 de soporte de la placa 94 modular está mecanizada con precisión para proporcionar una superficie limpia y plana para posicionar con precisión el primer localizador 112 en relación con la placa 94 y los elevadores 40.

En el ejemplo, el primer localizador 112 de placa incluye una base 124, orificios 130 de montaje, un agujero 136 que se extiende lateralmente a lo largo del eje 32 lateral (dirección de coordenadas Y) dentro de la base 124 y una porción 140 vertical que tiene una superficie 146 interior, una superficie 150 exterior, una superficie 156 superior y una superficie 158 inferior como se muestra en general. Preferentemente, las superficies interior 146, exterior 150, superior 156 e inferior 158 son superficies mecanizadas para cerrar tolerancias dimensionales o coladas con gran exactitud y precisión. Se muestra el primer localizador 112 utilizado en dos posiciones en la placa 95, como se muestra mejor en la Figura 3, y se acopla selectivamente al primer receptor 230 respectivo, como se describe más adelante.

Con referencia a las Figuras 3, 10 y 11, un ejemplo de un segundo localizador 160 de placa para su uso en el soporte de la placa 94 modular a lo largo del eje 32 lateral (dirección de coordenadas Y) y el eje 44 vertical (dirección de coordenadas Z). En un ejemplo, un único segundo localizador 160 de placa está conectado a la placa 95 en coordinación con un segundo receptor 290, como se discute más adelante. En el ejemplo, el segundo localizador 160 incluye una base 164, orificios 170 de montaje, un agujero 176 lateral similar al agujero 136 descrito anteriormente, una abertura 180 de bloqueo que se extiende hacia abajo en la base 164, una porción 186 vertical que tiene una superficie 190 superior y una superficie 194 inferior como se muestra en general. El segundo localizador 160 se acopla de manera selectiva y extraíble al segundo receptor 290, como se muestra y describe más adelante. Con referencia a la Figura 14 se muestra un ejemplo de un tercer localizador 200 de placa montado a la almohadilla 106 de soporte de la placa 94 modular para su uso en el soporte de la placa 94 modular en el eje vertical (dirección de coordenadas Z). En el ejemplo, el tercer localizador 200 de placa incluye una base 206, orificios 210 de montaje, un agujero 214 a lo largo del eje 32 lateral, una porción 220 vertical que define una superficie 226 superior y una superficie 228 inferior, como se muestra en general. El tercer localizador 200 de placa puede tener además la misma configuración y construcción que el primer localizador 112 de placa. En un ejemplo alternativo (no se muestra), todos los localizadores 112, 160 y 200 pueden ser de la misma configuración, por ejemplo, todos incluyendo una abertura 180 de bloqueo, u otras características para propósitos comunes.

En el ejemplo, el primer 112, segundo 160 y tercer 200 localizadores de placa están asegurados a la placa 94 y a las respectivas almohadillas 106 de soporte a través de pernos (no se muestran), otros sujetadores mecánicos, o pueden estar montados de manera semipermanente a través de soldadura u otras formas entendidas por aquellos expertos en la técnica. Los localizadores 112, 160 y 200 de placa están hechos preferentemente de acero endurecido para resistir la abrasión o de otros materiales adecuados para la aplicación particular. También se entiende que los localizadores 112, 160 y 200 de placa pueden ser una porción integral de la placa 94 modular. Se entiende que el primer 112, segundo 160 y tercer 200 localizadores de placa pueden tener diferentes tamaños, formas, dimensiones, configuraciones, así como números y ubicación posicional en la placa 95 distintos a los que se muestran, como es conocido por los expertos en la técnica.

Con referencia a las Figuras 8 y 9, se ilustra un ejemplo de primer receptor 230. En el ejemplo, el primer receptor 230 incluye una base 236 montada de manera extraíble a un riel 20 de palé (o travesaño 26 no se muestra) a través de pernos, otros sujetadores mecánicos o procedimientos semipermanentes, tales como la soldadura. El primer receptor 230 ejemplar incluye preferentemente un brazo 240 estacionario que tiene unas porciones exterior 246, superior 250 e interior 254, como se muestra en general. El brazo 240 define una primera cavidad 256 de receptor para la recepción de un localizador de placa que se discute más adelante. En un ejemplo preferente, el primer receptor 230 incluye una pluralidad de superficies de apoyo para acoplar y posicionar un localizador de placa en la primera cavidad 256 de receptor. En un ejemplo de la pluralidad de superficies de apoyo, se utiliza un primer rodillo o rodillo 260 exterior, un segundo rodillo o rodillo 266 superior, un tercer rodillo o rodillo 270 interior y un cuarto rodillo o rodillo 272 inferior. En el ejemplo, cada rodillo 260, 266, 270 y 272 incluye cada uno un eje 274 respectivo y un eje 280 de rotación en relación con la base 236 en el que una porción de cada rodillo se extiende dentro de la primera cavidad de receptor (véase la Figura 9). La base 236 y el brazo 240 están hechos preferentemente de acero endurecido para mayor resistencia, precisión dimensional y resistencia a la abrasión. Se pueden utilizar otros tamaños, formas, configuraciones, números, orientaciones y materiales conocidos por los expertos en el campo.

En un ejemplo preferente, los rodillos exterior 260, superior 266, interior 270 e inferior 272 están asegurados de manera rígida y rotativa a la respectiva base 236 o brazo 240 y están hechos de acero endurecido para una precisión dimensional, una abrasión y resistencia al desgaste. En un ejemplo preferente, los rodillos exterior 260, superior 266, interior 270 e inferior 272 están montados de manera permanente a la respectiva base 236 y brazo 240 de modo que mantenga un posicionamiento exacto y preciso con respecto al palé 12, al primer localizador 112 y a la placa 94 modular. Se entiende que se pueden utilizar diferentes tamaños, formas, configuraciones, números, orientaciones y materiales para los rodillos 260, 266, 270 y 272, tal como entienden los expertos en el campo. Se entiende además que se pueden remplazar una o más de las superficies de apoyo ejemplares en forma de rodillos 260, 266, 270 y 272 por dispositivos que no sean rodillos, por ejemplo, superficies de apoyo estacionarias, por ejemplo, placas de resistencia al desgaste y otros dispositivos conocidos por los expertos en la técnica.

En un ejemplo preferente, como se aprecia mejor en la Figura 9, en la instalación de la placa 94 modular sobre el palé 12 y en los receptores primero 230, segundo 290 y tercero 320, el primer localizador 112 de placa se posiciona en la primera cavidad 256 de receptor en relación con el primer receptor 230, como se muestra. En el ejemplo, la superficie 146 interior del primer localizador 112 de placa está en contacto directo y acoplamiento rodante con el rodillo 270 interior, la superficie 150 exterior está en contacto directo y acoplamiento rodante con el rodillo 260 exterior del primer receptor 230, la superficie 156 superior está en contacto directo y acoplamiento rodante con el rodillo 266 superior y la superficie 158 inferior está en contacto directo y acoplamiento rodante con el rodillo 272 inferior. Estas estructuras operan para posicionar la placa 94 modular en unas direcciones de coordenadas X (22) y Z (44) predeterminadas en relación con el palé 12. La posición X (22) y Z (44) predeterminada de la placa 94 modular en relación con el palé 12 posiciona efectivamente el pasador 54 de localización del elevador 40 en una posición de coordenadas X (22) y Z (44) predeterminada exacta y precisa que es específica de un producto o modelo de vehículo predeterminado, por ejemplo, un primer modelo de vehículo. Esto configura o personaliza eficazmente el palé 12 de ensamblaje para coordinar y acoplar el producto específico o el modelo de vehículo que se está ensamblando. En el acoplamiento descrito entre los rodillos de receptor ejemplares y los localizadores de placa, el acoplamiento evita, o evita sustancialmente, el movimiento relativo de la placa 94 modular a lo largo del eje 22 longitudinal (dirección de coordenadas X) y a lo largo del eje 44 vertical (dirección de coordenadas Z) en relación con el palé 12, a la vez que permite que el primer localizador 112 y la placa 94 modular se muevan a lo largo del eje 32 lateral (dirección de coordenadas Y) durante la instalación y retirada de la placa 94 modular del palé 12, como se describe más adelante.

Con referencia a las Figuras 10-13, se muestra y describe a continuación un ejemplo de un segundo receptor 290 para recibir y asegurar selectivamente el segundo localizador 160 y la placa 94 modular al palé 12. En el ejemplo que se aprecia mejor en la Figura 13, el segundo receptor 290 incluye una base 296 que tiene una horquilla 300 que define una ranura 306. Un brazo 320 se posiciona en la ranura 306 y se asegura de manera rotativa mediante un pasador 324 de pivote que permite que el brazo 320 rote alrededor de un eje de rotación 330 a partir de una primera posición desacoplada (Figura 12) a una segunda posición acoplada (se muestra en las Figuras 10 y 11) en relación con la base 296. El brazo 320 y/o la base 296 definen una segunda cavidad 332 de receptor para la recepción de un localizador de placa como se describe más adelante.

Como se aprecia mejor en la Figura 10, el segundo receptor 290 incluye preferentemente al menos una (se muestran dos) superficies de apoyo para acoplarse con un localizador de placa. En el ejemplo, la al menos una superficie de apoyo incluye un rodillo 334 superior o primero y un rodillo 336 inferior o segundo asegurados de manera rotativa a la respectiva base 296 o brazo 320 a través de un eje respectivo alrededor de un eje de rotación. Al igual que con el primer receptor 230, cada rodillo 334 y 336 incluye una porción que se extiende dentro de la segunda cavidad 332 de receptor. Los rodillos superior 334 e inferior 336 están preferentemente asegurados y hechos a partir de los mismos materiales que los rodillos descritos anteriormente para el primer receptor 230. El segundo receptor 290 puede estar hecho a partir de los mismos materiales que el primer receptor 230 descrito anteriormente. Se entiende que se pueden utilizar diferentes tamaños, configuraciones de formas, orientaciones, números y materiales para el receptor 290 y las superficies de apoyo, tal y como es conocido por los expertos en la técnica. Por ejemplo, uno o más de los rodillos 334 y 336 pueden ser reemplazados por placas estacionarias resistentes al desgaste como se ha descrito para el primer receptor 230.

En un ejemplo preferente, el segundo receptor 290 incluye un pasador 340 de bloqueo conectado al brazo 320 rotativo. El pasador 340 de bloqueo tiene preferentemente una porción 342 superior conectada al brazo 320 y una porción 344 inferior que se extiende hacia abajo y la cual se posiciona selectivamente hacia abajo en la abertura 180 de bloqueo del segundo localizador 160 cuando el brazo 320 está en una segunda posición como se muestra en las Figuras 10 y 11. En esta segunda posición, con el pasador 340 de bloqueo posicionado hacia abajo en la abertura 180 de bloqueo, el rodillo 334 superior está en contacto directo y acoplamiento rodante con la superficie 190 superior del segundo localizador 160 de placa y el rodillo 336 inferior está en contacto directo y acoplamiento rodante con la superficie 194 inferior, como se muestra en general. En esta segunda posición del brazo 320, el segundo localizador 160 y la placa 94 modular se posicionan en unas direcciones de coordenadas Y (32) y Z (44) predeterminadas en relación con el palé 12. La posición Y (32) y Z (44) predeterminada de la placa 94 modular en relación con el palé 12 posiciona de manera efectiva los pasadores 54 de localización de los elevadores 40 en una posición de coordenadas Y (22) y Z (44) predeterminada exacta y precisa que es específica para un producto o modelo de vehículo predeterminado, por ejemplo, un primer modelo de vehículo. Esto configura o personaliza de manera efectiva el palé 12 de ensamblaje para coordinar y acoplar el producto o modelo de vehículo específico que se está ensamblando. En un ejemplo que no se muestra, el segundo receptor 290 puede eliminar los rodillos 336 y 344 y confiar únicamente en posicionar y asegurar la placa 94 modular en la dirección 32 de coordenadas Y a través del pasador 340 de bloqueo como se ha descrito.

Con referencia a la Figura 12, se muestra la primera posición o posición desacoplada del segundo brazo 320 de receptor 290. En el ejemplo en la segunda posición, el brazo 320 se rota alrededor del eje de rotación 330 de tal manera que el pasador 340 de bloqueo se retira de la abertura 180 de bloqueo en el segundo localizador 160 de placa, como se muestra en general. En esta primera posición desacoplada, el segundo localizador 160 y la placa 94 modular pueden moverse en relación con el segundo receptor 290 y el palé 12 a lo largo del eje 32 lateral (dirección de coordenadas Y), por ejemplo, cuando la placa 94 modular está siendo instalada o retirada del palé 12. En un ejemplo preferente, el segundo receptor 290 está normalmente posicionado o predispuesto para estar en la segunda posición de acoplamiento/bloqueo para orientar el pasador 340 de bloqueo dentro de la abertura 180 de bloqueo. Este ejemplo garantiza que, si se instala una placa 94 modular en el palé 12, se evita que la placa 94 modular se mueva a lo largo del eje 32 lateral. Un dispositivo de predisposición, por ejemplo, un resorte o retén (no se muestra) puede ser utilizado para predisponer o forzar el brazo 320 hacia la segunda posición acoplada como se ha descrito. Se pueden utilizar otros dispositivos o características de predisposición o retención, por ejemplo, dispositivos neumáticos, magnéticos, o de otro tipo conocidos por los expertos en la técnica. También se entiende que el brazo 320 puede estar normalmente predispuesto hacia la primera posición desacoplada y movido hacia la segunda posición o simplemente orientado hacia la segunda posición bajo la fuerza de la gravedad u otro dispositivo de predisposición como se ha descrito y como de otra manera es conocido por los expertos en la técnica.

En un ejemplo preferente que se aprecia mejor en las Figuras 10, 11 y 13, el segundo brazo 320 de receptor 290 incluye un rodillo 350 de leva que se extiende hacia el interior de la placa 94, como se muestra en general. En un ejemplo preferente, el efector 116 final del sistema 90 modular de palé incluye una guía 356 conectada al efector 116 final como se describe más adelante. La guía 356 ejemplar incluye un carril longitudinal contorneado o ranura 360 que se extiende a lo largo del eje 32 lateral como se aprecia mejor en la Figura 13. El carril 360 incluye un extremo 364 abierto en el que el rodillo 350 de leva puede entrar y salir del carril 360 cuando el efector 116 final y la guía 356 se posicionan adyacentes entre sí y el efector 116 final se mueve a lo largo del eje 32 lateral (dirección de coordenadas Y).

Con referencia a las Figuras 4 y 13, en un ejemplo preferente, en la instalación de una placa 94 modular en el palé 12, el efector 116 final y la guía 356 se posicionan a lo largo de las posiciones longitudinal 22 (X), lateral 32 (Y) y vertical 44 (Z) de tal manera que los localizadores de placa primero 112, segundo 160 y tercero 200 se alinean o se encuentran en proximidad a los receptores respectivos primero 230, segundo 290 y tercero 380. En esta posición, la abertura 364 de ranura de guía 356 está alineada con el rodillo 350 de leva en la primera posición del brazo 320, como se muestra en general en la Figura 11. A medida que el robot 120, el efector 116 final y la placa 94 modular continúan moviéndose a lo largo del eje 32 lateral hacia una posición de instalación completa o asegurada, el carril 360 contorneado se angula hacia arriba como se muestra en la Figura 13 elevando así forzosamente el rodillo 350 de leva y el brazo 320 hacia arriba hacia la primera posición desacoplada del brazo como se ha descrito anteriormente y se muestra en la Figura 12 antes de que el segundo localizador 160 alcance el segundo receptor 320 de modo que despeje el pasador 340 de bloqueo del contacto con el segundo localizador 160 de placa. Al invertirse el movimiento del robot 120, del efector 116 final y de la guía 356 a lo largo del eje 32 lateral, el rodillo 350 de leva, el brazo 320 y el pasador 340 de bloqueo regresan a su segunda posición acoplada, en la que el pasador 340 de bloqueo se vuelve a posicionar en la abertura 180 de bloqueo, bloqueando así la placa 94 modular del movimiento a lo largo del eje 32 lateral (dirección de coordenadas Y) en relación con el segundo receptor 290 y el palé 12.

Se entiende que la guía 356 y el carril 360 pueden adoptar otras formas, configuraciones, números y orientaciones conocidos por los expertos en la técnica. También se incluye que se puede utilizar un dispositivo de bloqueo secundario (no se muestra) para asegurar aún más la placa 94 modular al palé 12 evitando su movimiento a lo largo del eje 32 lateral u otros ejes 22 y 44.

Aunque el segundo brazo 320 de receptor 290 se describe como rotativo a partir de una primera posición desacoplada a una segunda posición acoplada con el fin de acoplar o desacoplar el pasador 340 de bloqueo de la abertura 180 de bloqueo, se entiende que se pueden utilizar otros dispositivos y procedimientos con el fin de insertar el pasador 340 de bloqueo en la abertura 180 de bloqueo. Por ejemplo, se puede utilizar un dispositivo o brazo de deslizamiento lineal en lugar del brazo 320 rotativo como se ha descrito. Se pueden utilizar otros dispositivos y procedimientos para evitar que la placa 94 modular se mueva en la dirección del eje lateral (dirección de coordenadas Y) en relación con el palé 12 conocidos por los expertos en la técnica.

Con referencia a las Figuras 14, 15A y 15B, se ilustra un ejemplo de un tercer receptor 380 para su uso en el sistema 90 modular de palé reconfigurable. En un ejemplo, como se aprecia mejor en las Figuras 4 y 5, se posicionan tres terceros receptores 380 en los respectivos rieles 20 o en un soporte central de palé para recibir y asegurar el tercer localizador 200 de placa y la placa 94 modular al palé 12. Como se muestra en la Figura 5, los terceros receptores 380 están todos ubicados en un lado opuesto de los receptores primero 290 y segundo 320. Se entiende que se pueden utilizar diferentes ubicaciones para los terceros receptores 380.

Como se aprecia mejor en las Figuras 14A, 15A y 15B, el tercer receptor 380 ejemplar incluye una base 386 y un brazo 390. En el ejemplo, el brazo 390 define una tercera cavidad 402 de receptor para la recepción de un localizador de placa descrito más adelante. El tercer receptor 380 ejemplar incluye al menos una superficie de apoyo para acoplarse con un localizador posicionado en la tercera cavidad 402 de receptor. En el ejemplo, la al menos una superficie de apoyo incluye un rodillo 396 superior o primero y un rodillo 400 inferior o segundo como se muestra en general. En el ejemplo, la base 386 se monta en un riel 20 o en la estructura central de palé a través de pernos, otras sujeciones mecánicas o procedimientos de fijación semipermanentes tales como la soldadura.

Como se aprecia mejor en la Figura 14, en la instalación de la placa 94 modular y el tercer localizador 200 de placa, el rodillo 396 superior está en contacto directo y acoplamiento rodante con la superficie 226 superior del tercer localizador y el rodillo 400 inferior está en contacto directo y acoplamiento rodante con la superficie 228 inferior como se muestra en general. En esta posición, la placa 94 modular se posiciona en una dirección de coordenadas Z (44) predeterminada en relación con el palé 12. La posiciona de coordenada Z (44) predeterminada de la placa 94 modular en relación con el palé 12 posiciona además de manera eficaz los pasadores 54 de localización de los elevadores 40 en una posición de coordenada Z (44) predeterminada exacta y precisa que es específica para un producto o modelo de vehículo predeterminado, por ejemplo, un primer modelo de vehículo. Esto configura o personaliza eficazmente el palé 12 de ensamblaje para coordinar y acoplar el producto específico o el modelo de vehículo que se está ensamblando. En esta posición, el tercer localizador 200 de placa y la placa 94 modular evitan, o evitan sustancialmente, el movimiento a lo largo del eje 44 vertical (dirección de coordenadas Z) en relación con el tercer receptor 380 y el palé 12. Los rodillos 396 y 400 pueden estar hechos de los mismos materiales y asegurados a la respectiva base 386 y brazo 390 como los rodillos para los receptores primero 230 y segundo 290 como se ha descrito anteriormente. Como se ha indicado anteriormente, la al menos una superficie de apoyo puede adoptar formas distintas a las de los dos rodillos descritos, por ejemplo, placas antideslizantes resistentes al desgaste, las cuales se apoyan en el tercer localizador 200. El tercer receptor puede estar hecho de los mismos materiales e incluir variaciones descritas anteriormente para el primer receptor 290. Como se ha descrito, los terceros receptores 380 pueden adoptar la forma descrita para el primer receptor 290.

En un ejemplo del sistema 90 modular de palé, se puede emplear una pluralidad de sensores electrónicos (no se muestran) para monitorizar el estado o la posición de un componente individual o la posición de acoplamiento entre dos componentes. Por ejemplo, se pueden utilizar uno o más sensores entre la pluralidad de localizadores 112, 160 y 200 de placa y la pluralidad respectiva de receptores 230, 290 y 380 para determinar o monitorizar si los localizadores están posicionados de manera adecuada en el receptor respectivo. En otro ejemplo, se puede utilizar un sensor para determinar si el segundo brazo 320 de receptor 290 está en la primera posición desacoplada o en la segunda posición acoplada. De manera alternativa, o además de, se puede utilizar un sensor para determinar o monitorizar si el pasador 340 de bloqueo está posicionado en la abertura 180 de bloqueo. Los sensores ejemplares pueden ser electrónicos a través de cables o protocolos inalámbricos para enviar señales a ordenadores, procesadores y/o servidores en estaciones de monitorización locales, centrales o remotas para su monitorización por operadores humanos. Los sensores electrónicos pueden ser de otras formas, por ejemplo, sensores ópticos o de visión. Se pueden utilizar otros sensores y dispositivos y/o sistemas de monitorización conocidos por los expertos en la técnica.

Con referencia a las Figuras 4, 16 y 17, se muestra un ejemplo de efector 116 final para acoplar y transferir la placa 94 modular, y una pluralidad de diferentes placas 94 modulares, por ejemplo, una primera y una segunda placa modular configuradas para diferentes productos o carrocerías de vehículos. En el ejemplo, el efector 116 final incluye un conector 406 acoplable con una muñeca o placa de montaje del robot 120. El efector 116 final ejemplar incluye un primer brazo 410 y un segundo brazo 416 opuesto como se muestra en general. Como se aprecia mejor en las Figuras 4, 16 y 17, en un ejemplo, la guía 356 está conectada al extremo del primer brazo 410 opuesto al conector 406.

En el ejemplo que se aprecia mejor en las Figuras 4, 16 y 17, cada uno de los brazos primero 410 y segundo 416 del efector 116 final tiene dos conectores 424 de placa modular. Cada conector 424 de placa ejemplar incluye un bloque 420 de montaje conectado al respectivo brazo 410, 416, un bloque 426 de pasador conectado al bloque de montaje, y un pasador 430 de transferencia que se extiende hacia afuera a partir del bloque de pasador a lo largo del eje 32 lateral (como se ilustra). Los pasadores 430 de transferencia están dimensionados y orientados para entrar selectivamente en cuatro de los respectivos agujeros 136, 176 y 214 de localizador de placa primero 112, segundo 160, y tercero 200 para acoplar la placa 94 modular al efector 116 final y al robot 120.

En el ejemplo que se muestra, los brazos 410 y 416 acoplan únicamente los dos primeros pares de localizadores (se muestran a la izquierda en la Figura 4) situados más cerca del robot 120. En el acoplamiento de la placa modular al efector 116 final y al robot 120, la placa 94 modular puede orientarse y posicionarse de modo que alinea y acopla los localizadores de placa primero 120, segundo 160 y tercero 200 con los receptores respectivos primero 230, segundo 320 y tercero 380 a través de un movimiento adicional de la placa 94 modular a lo largo del eje 32 lateral para acoplar los receptores como se ha descrito anteriormente. Se entiende que otros dispositivos y procedimientos para acoplar el efector 116 final con la placa 94 modular, o acoplar el robot 120 a la placa 94 modular, pueden ser utilizados por los expertos en la técnica. Por ejemplo, el efector 116 final puede acoplar menos o más de los localizadores primero 112, segundo 160 y tercero 200 y a través de diferentes estructuras o procedimientos que los conectores 424 de placa. Aunque se muestran los robots 120 para acoplar y manipular las placas 94 modulares, se pueden utilizar otros dispositivos, por ejemplo, carretillas elevadoras, u otros equipos para acoplar, mover y posicionar la placa 94 en relación con el palé 12, como es conocido por los expertos en la técnica.

A través del acoplamiento de los localizadores de placa primero 112, segundo 160, tercero 200 con los respectivos receptores primero 230, segundo 290 y tercero 380, la placa 94 modular, y los elevadores 40 posicionados sobre ella, se posicionan en posiciones predeterminadas específicas para un producto o modelo de vehículo como se ha descrito anteriormente y se aseguran del movimiento en los tres ejes 22, 32 y 44 (todas las direcciones de coordenadas X, Y y Z) del movimiento en relación con el palé 12. A través del procedimiento de prefabricación de la placa 95 y el montaje de los elevadores 40 sobre ella, como se ha descrito anteriormente, en un ejemplo preferente, esta posición asegurada o bloqueada de la placa 94 modular específica del modelo de vehículo al palé 12 es capaz de posicionar los pasadores 54 de localización dentro de /- 0,1 - 0,13 milímetros (mm) a partir de un diseño o posición de coordenadas X (22), Y (32) y Z (44) tridimensionales predeterminadas para productos o modelos de vehículo específicos. Los niveles de exactitud y precisión dimensional por encima y por debajo de este intervalo se pueden lograr como es conocido por los expertos en la técnica.

Para retirar la placa 94 modular acoplada del palé 12, el efector 116 final se posiciona de modo que los pasadores 430 de transferencia estén acoplados con los localizadores respectivos, y la guía 356 haya acoplado el rodillo 150 de leva elevando así el brazo 320 a su primera posición desacoplada y retirando así el pasador 340 de bloqueo de la abertura 180 de bloqueo. Un ligero movimiento o fuerza hacia arriba por parte del robot 120 en el eje Z o dirección 44 acoplan por fricción el efector 116 final a la placa 94 a través de los pasadores 430 de transferencia. En el ejemplo preferente, esta posición permite el movimiento de la placa 94 modular a lo largo del eje 32 lateral (dirección de coordenadas Y). Una vez que el brazo 320 está en una primera posición o posición desacoplada del segundo localizador 160, el robot 120 y el efector 116 final pueden moverse a lo largo del eje 32 lateral hasta que los localizadores estén desacoplados de los receptores respectivos y la placa 94 modular pueda elevarse verticalmente, retirarse del palé 12 y reubicarse en un estante de almacenamiento de placa 94 modular adyacente, o moverse a una ubicación diferente, por ejemplo mediante la colocación de la placa 94 modular en un vehículo de guiado automático (AGV) o carro de guiado automático (AGC) para su transporte a un área de almacenamiento remota o centralizada en la instalación de ensamblaje.

Con referencia a las Figuras 18 y 19, se muestra un ejemplo de aplicación del sistema 90 modular de palé de ensamblaje reconfigurable. En el ejemplo, se utilizan cuatro robots 120, dos robots 120 posicionados a cada lado de una línea de ensamblaje o transferencia de palé. Como se aprecia mejor en el ejemplo que se muestra en la Figura 19, uno o ambos lados de la línea de transferencia incluye un dispositivo de almacenamiento o estante 440 (se muestra únicamente en un lado) que incluye múltiples estanterías para soportar y almacenar una pluralidad de placas 94 modulares para al menos un primer modelo de vehículo y preferentemente al menos un segundo producto o modelo de vehículo. En un ejemplo, una pluralidad de primeras placas 94 modulares que incluyen elevadores 40 y pasadores 54 de localización que tienen una posición y geometría específicas para un primer modelo A de vehículo se almacenan o disponen en un lado de la línea de transferencia en el estante 440 de almacenamiento y una pluralidad de segundas placas 94A modulares específicas para un segundo modelo B de vehículo se posicionan en el otro lado de la línea de transferencia. En un ejemplo, los palés 12 que se mueven hacia abajo de la línea de transferencia pueden equiparse selectivamente con la(s) placa(s) 94 o 94A modular(es) adecuada(s) para coordinar con el producto de la línea de ensamblaje predeterminado o la secuencia de ensamblaje de la carrocería de vehículo en tiempo real. En un ejemplo alternativo, cada estante 440 de almacenamiento puede almacenar una pluralidad de diferentes placas 94 modulares para una pluralidad de diferentes modelos de vehículo o productos por ensamblar. A medida que cambia el tipo de modelos de vehículo en la secuencia de ensamblaje, los robots 120 pueden retirar la placa modular instalada, por ejemplo, una primera placa 94 modular, con una segunda placa 94A modular para adaptarse al cambio en el tipo o modelo de vehículo por ensamblar.

De manera alternativa, un número predeterminado de palés 12 con primeras placas 94 modulares y/o segundas placas 94A modulares puede configurarse en una línea o área de configuración de palé separada y transicionar a una secuencia de ensamblaje. Esto proporciona una mejora sustancial y flexibilidad sobre los actuales sistemas de palé de ensamblaje de vehículos los cuales, o bien estaban hechos a medida para un único estilo de vehículo, o tenían una capacidad de ajuste limitada en una dirección longitudinal, pero se limitaban al mismo tipo de pasador localizador. El palé 90 de ensamblaje modular reconfigurable puede utilizar un palé 12 estándar o universal para todos los modelos de vehículos y solo es necesario fabricar e instalar las placas 90 modulares que tienen posiciones de elevador específicas del vehículo (o producto) y miembros localizadores de elevador o pasadores 54 según sea necesario para apoyar la producción. Esta flexibilidad permite a los fabricantes de vehículos y otros productos cambiar las secuencias de ensamblaje del estilo del modelo, por ejemplo, aleatorio, o más aleatorio, A,A,A,B,B, A,B,A frente a las secuencias A,A,A,A,A,B,B,B,B,B de construcción por lotes más comunes. El presente sistema 90 proporciona además una mayor flexibilidad para el cambio de modelo de planta semipermanente o los cambios de producción intermitentes, por ejemplo, la ejecución de una prueba limitada de una pequeña cantidad de vehículos para la validación del procedimiento. Otros usos y ventajas de la mayor flexibilidad y eficiencia en la fabricación se pueden lograr como es conocido por los expertos en la técnica.

Con referencia a la Figura 20 se muestra un diagrama de flujo de un procedimiento 500 ejemplar de proporción y uso del sistema 90 modular de palé reconfigurable. En un procedimiento ejemplar de proporcionar un ensamblaje 500 modular de palé de vehículo reconfigurable, la primera etapa 510 fabrica un palé 12 estándar o universal como se ha descrito anteriormente. Esto puede incluir una o más vigas 30 de soporte fijas y elevadores 40 descritos anteriormente, dependiendo del modelo de producto o vehículo y del nivel de flexibilidad requerido por el fabricante. En un ejemplo, una pluralidad de receptores, por ejemplo, el primero 230, el segundo 290 y el tercero 380, están montados en el palé 12 en ubicaciones para recibir los localizadores montados en la placa 94 modular.

En una segunda etapa 520, se identifican los puntos de soporte específicos del vehículo a través de los elevadores 40 y los pasadores 54 de localización y se identifica el número y modelo de las placas 94 modulares. Se identifica la posición o ubicación de coordenadas X (22), Y (32) y Z (44) de los elevadores 40 y los pasadores 54 de localización específicos para el modelo de vehículo respectivo. Se fabrica una, o una pluralidad de, placas 94 modulares específicas para ese modelo de vehículo. El posicionamiento y aseguramiento de los elevadores 40 y los miembros 54 de localización del elevador, preferentemente pasadores, en relación con la placa 94 se realiza preferentemente a través de almohadillas 34 de localización mecanizadas, pernos 50 de montaje y perno de bloqueo o clavijas 60 como se ha descrito anteriormente. Una pluralidad de localizadores de placa, por ejemplo, el primero 112, el segundo 160 y el tercero 200, están conectados a cada placa 94.

Cuando se necesita un palé 12 de ensamblaje para una carrocería de vehículo particular, una placa 94 modular que tiene ese modelo de vehículo configurado como elevador 40 y los miembros 54 de localización del elevador se mueve en la etapa 530 cerca del palé 12 y los receptores respectivos para su instalación en el palé 12. En un ejemplo, un robot 120 y un efector 116 final acoplan la placa 94 modular a través de pasadores 430 de transferencia para acoplar y soportar la placa 94 modular.

En una etapa 535 preferente pero opcional, antes del acoplamiento completo o de bloqueo de la placa 94 modular al palé 12, el efector 116 final posiciona una guía 356 para acoplar un rodillo 150 de leva en un segundo brazo 320 de receptor y a través del movimiento del efector 116 final y la placa 94 modular acoplada a lo largo del eje 32 lateral, el segundo brazo 320 de receptor se mueve a una primera posición desacoplada proporcionando así espacio libre para que el segundo localizador 160 se instale en el segundo receptor 290. En la retracción del efector 116 final a lo largo del eje 32 lateral, el rodillo 150 de leva se desacopla de la guía 356 regresando así el segundo brazo de receptor y el pasador 340 de bloqueo a la segunda posición acoplada en la abertura 180 de bloqueo en el segundo localizador 160, asegurando así la placa 94 modular en la dirección del eje 32 lateral en relación con el palé 12.

En la etapa 540, se lleva a cabo la operación de ensamblaje en el modelo particular de vehículo o producto adecuado para la configuración instalada de la placa 94 modular. La operación de ensamblaje se repite utilizando la placa 94 modular y el palé 12 hasta que se ordene un cambio en la secuencia de ensamblaje o, por ejemplo, sea necesario cambiar la placa 94 modular para su mantenimiento o reparación.

En la etapa 550, en una necesidad de reconfigurar el palé 90 modular para un modelo de vehículo diferente, o para el mantenimiento o reparación de la placa 94 modular, el robot 120 y el efector 116 final se posicionan para volver a acoplar la placa 94 modular moviendo así el segundo receptor 290 a la segunda posición o posición desacoplada. La placa modular se mueve en la dirección del eje 32 lateral desacoplando así los localizadores de los receptores respectivos para retirar la placa 94 modular del palé. En un cambio en la secuencia de ensamblaje de producción a un segundo modelo de vehículo, el sistema 90 instala una segunda placa 94A modular en el palé 12 reconfigurando así el palé 12 para adaptarse al producto diferente o la segunda carrocería de vehículo sin tener que reemplazar todo el palé 12 como en sistemas anteriores.

La relativa facilidad y eficiencia de fabricar las placas 94 modulares para vehículos específicos, frente a dedicar todo el palé 12 a un vehículo específico, se ve mejorada aún más por el almacenamiento considerablemente reducido de las placas 94 modulares frente a todo el palé 12 mejorando considerablemente la logística de la planta.

Además de la flexibilidad de configuración sustancialmente aumentada, las tolerancias dimensionales posicionales de los elevadores 40 y los pasadores 54 de localización pueden mantenerse, si no mejorarse, con respecto a los sistemas de palé de ensamblaje anteriores.

En un ejemplo que no se muestra, la placa 94 modular puede incluir herramientas específicas del modelo de vehículo o producto distinto de los elevadores 40 y los miembros de localización de elevadores o pasadores 54 como se ha descrito e ilustrado. Por ejemplo, la placa 94 modular puede incluir localizadores de tipo buje de perfil/altura relativamente bajos u otros dispositivos de localización estructurales montados en la placa 94 modular los cuales se acoplan a un producto o carrocería de vehículo en lugar de elevadores 40 alargados y miembros 54 de localización de elevadores.

Además, en un ejemplo alternativo que no se muestra, se pueden utilizar otras formas de herramientas específicas del modelo o producto en la placa 94 modular, por ejemplo, abrazaderas de sujeción, dispositivos eléctricos de puesta a tierra y otras estructuras que son específicas para un modelo de vehículo o producto que está siendo ensamblado. De manera similar como se ha descrito anteriormente para una placa 94 modular que incluye elevadores 40, cuando el modelo de vehículo o la secuencia de ensamblaje de producto se cambia a un nuevo producto o vehículo, la placa 94 modular específica del modelo se desacopla, se retira y se remplaza en el palé 12 u otra estructura de soporte para adaptarse al nuevo modelo de vehículo o producto por ensamblar.

Aunque la invención se ha descrito en conexión con determinadas realizaciones, se debe entender que la invención no se limita a las realizaciones divulgadas, sino que, por el contrario, pretende abarcar diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (00) para su uso en el soporte y transferencia de un producto parcialmente ensamblado, comprendiendo el sistema:

un sistema (90) modular de palé de ensamblaje reconfigurable;

un palé (12) de soporte universal que tiene al menos un primer y un segundo receptores (230, 290); una línea de ensamblaje, para transferir el palé (12) de soporte universal;

siendo caracterizado por:

una pluralidad de placas (94) modulares para al menos un primer producto o modelo (A) de vehículo y al menos un segundo producto o modelo (B) de vehículo,

incluyendo uno o ambos lados de la línea de ensamblaje un dispositivo de almacenamiento o estante (440) que incluye múltiples estanterías para soportar y almacenar la pluralidad de placas (94) modulares para al menos un primer producto o modelo (A) de vehículo y al menos un segundo producto o modelo (B) de vehículo,

y porque la pluralidad de las primeras placas (94) modulares incluye elevadores (40) y pasadores (54) de localización que tienen una posición y geometría específicas para el primer modelo (A) de vehículo y están almacenadas o dispuestas en un estante (440) de almacenamiento, y porque la pluralidad de las segundas placas (94) modulares incluye elevadores (40) y pasadores (54) de localización que tienen una posición y geometría específicas para el segundo modelo (B) de vehículo y están almacenadas o dispuestas en un estante (440) de almacenamiento, y en el que cada una de las placas (94) modulares primera y segunda están configuradas para acoplarse de manera alternativa, selectiva y extraíble con los correspondientes receptores (230, 290) primero y segundo del palé (12) de soporte universal y operables para posicionar y soportar la primera configuración de producto respectiva y la segunda configuración de producto en la posición X, Y y Z de coordenadas predeterminada en relación con el palé (12) de soporte.

2. Un procedimiento para reconfigurar un palé de ensamblaje para su uso en el ensamblaje de carrocerías de vehículos, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

proporcionar un palé (12) de soporte universal que tenga al menos un primer y un segundo receptor (230, 290);

proporcionar una pluralidad de placas (95) que cada una tenga una pluralidad de localizadores (106) de placa; siendo caracterizado por las siguientes etapas:

ensamblar una primera placa (94) modular que tenga un elevador (40) conectado a una de la pluralidad de placas (95) en una posición X y Y de coordenadas predeterminada específica de un primer modelo (A) de vehículo;

ensamblar una segunda placa (94) modular que tenga un elevador (40) conectado a una de la pluralidad de placas (95) en una posición X y Y de coordenadas predeterminada específica de un segundo modelo (B) de vehículo, la posición X y Y de coordenadas predeterminada del elevador (40) para la primera placa (94) modular es diferente de la segunda placa (94) modular; transferir una de las placas (94) modulares primera o segunda al palé (12) universal; y acoplar de manera selectiva y extraíble una de las placas (94) modulares primera o segunda al palé (12) universal a través del acoplamiento de la pluralidad de localizadores (106) de placa con los respectivos receptores (230, 290) primero y segundo), posicionando así el elevador (40) en una posición X, Y y Z de coordenadas predeterminada específica del respectivo modelo (A, B) de vehículo primero o segundo.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, que comprende, además:

desacoplar y retirar del palé (12) de soporte universal una de la primera placa (94) modular o de la segunda placa (94) modular; y

sustituir la primera o segunda placa (94) modular desacoplada y retirada con la otra de la primera o la segunda placa (94) modular para coordinar con un cambio en una secuencia de construcción de vehículo a partir del primer modelo (A) de vehículo al segundo modelo (B) de vehículo o a partir del segundo modelo (B) de vehículo al primer modelo (A) de vehículo.

4. El procedimiento de la reivindicación 3, que comprende, además:

almacenar una pluralidad de las primeras placas (94) modulares y una pluralidad de las segundas placas (94) modulares en un estante (440) de almacenamiento para su uso seleccionado y acoplamiento con el palé (12) de soporte universal para coordinar con el cambio en la secuencia de construcción de vehículo.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el acoplamiento de la pluralidad de localizadores (106) de placa con los respectivos receptores (230, 290) primero o segundo comprende, además:

mover de manera rotativa un brazo (320) del segundo receptor (290) a partir de un primera posición desacoplada a una segunda posición acoplada bloqueando así la primera o la segunda placa (94) modular para que no se mueva en una dirección de coordenadas Y en relación con el palé (12).

6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que la etapa de mover el brazo (320) del segundo receptor (290) a partir de una primera posición desacoplada a la segunda posición acoplada comprende, además, posicionar un pasador (340) de bloqueo conectado al segundo brazo (320) de receptor en una abertura de bloqueo definida por uno de la pluralidad de localizadores (106) de placa.

7. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que la transferencia y el acoplamiento extraíble de una de las placas (94) modulares primera o segunda al palé (12) universal comprende:

acoplar un efector (116) final de robot programable a la primera o a la segunda placa (94) modular; y acoplar una guía (356) conectada al efector (116) final con un rodillo (350) de leva conectado al segundo receptor (290), moviendo la guía (356) el segundo brazo (320) de receptor a partir de la segunda posición acoplada a la primera posición desacoplada permitiendo la instalación y retirada de la primera o la segunda placa (94) modular a partir del palé (12) sin interferencia física por el segundo brazo (320) de receptor.