ES2962594T3 - Dispositivo de ensamblaje con tuerca con base y método de ensamblaje de placas con este dispositivo - Google Patents

Abstract

Dispositivo de montaje (1) que comprende, por un lado, una tuerca que tiene un cuerpo hueco (11) y un collar (12), y, por otro lado, una parte (5) capaz de asociarse de forma desmontable con la tuerca al estar unida al collar. (12) y/o alrededor del cuerpo (11) de la tuerca, constituyendo la pieza (5) un medio de bloqueo del dispositivo en la posición de uso de dicho dispositivo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de ensamblaje con tuerca con base y método de ensamblaje de placas con este dispositivo

La presente invención se refiere al ensamblaje de placas, en particular, para fijarse perpendicularmente entre sí mediante empernado, siendo la tuerca con base o collarín. La invención se describirá con respecto al ensamblaje de placas para constituir módulos o cajones rígidos, sin no obstante limitarse a estos últimos. Se aplica a cualquier ensamblaje de placas mediante empernado, sea cual sea el destino de las placas ensambladas.

A título de ejemplo de aplicación, las placas, una vez ensambladas, se destinan a formar superficies de soporte de elementos de guía sobre los cuales son aptos para circular carros robotizados.

En diversas aplicaciones industriales, se utilizan carros robotizados para transportar diversas cargas de un punto a otro, o para desplazar diversas herramientas de una posición de trabajo a otra, o incluso para transportar robots poliarticulados capaces de desplazar una carga o una herramienta.

Para ello, estos carros robotizados se alimentan de forma eléctrica, por ejemplo, a través de cadenas portacables, e incorporan medios eléctricos y mecánicos que les permiten desplazarse en traslación de forma autónoma sobre elementos de guía.

Estos elementos de guía adoptan la forma de carriles rectos o curvos, colocados horizontalmente, verticalmente o inclinados a lo largo de una pendiente, sobre superficies de soporte adaptadas.

Según las aplicaciones, estos elementos de guía pueden colocarse en el suelo, en altura, sobre diferentes niveles, o entre estos diferentes niveles.

En las diversas aplicaciones logísticas, es necesario que los carros se desplacen lo más rápido posible de un punto a otro y de manera fiable, debiendo diseñarse las superficies de soporte de los elementos de guía en función de las cargas máximas transportadas y de los esfuerzos experimentados durante los desplazamientos y las aceleraciones de los carros.

Como superficie de soporte se conocen módulos o cajones, generalmente paralelepipédicos, unidos entre sí y cuya estructura rígida está formada por placas unidas entre sí que comprenden, por ejemplo, para un módulo, una placa de fondo, placas verticales laterales que forman los flancos longitudinales del módulo, una placa superior o tapa, que recibirá los elementos de guía en el uso final del módulo, y placas verticales transversales denominadas «tensoras» para rigidizar el módulo, que unen los flancos longitudinales al disponerlas perpendicularmente a estos.

El ensamblaje de las placas se realiza mediante empernado gracias a unas tuercas colocadas en alojamientos/cortes adaptados en el espesor de las placas y de los tornillos de fijación que cooperan con las tuercas. Para facilitar el ensamblaje, las tuercas se colocan todas previamente en las placas, realizándose la inserción de los tornillos paulatinamente, una vez que las placas se han dispuesto en su posición de asociación.

Para facilitar el ensamblaje, las tuercas se mantienen en posición aun cuando los tornillos no se hayan introducido. Para ello, por una parte, las tuercas son tuercas ranuradas, cuya ranura está mecanizada de manera que se corresponda con el espesor de la placa y por otra parte los alojamientos cortados en las placas tienen un perfil específico para acoger la tuerca y mantenerla en su lugar. El perfil de un alojamiento incluye un primer corte rectangular longitudinal destinado a introducir el tornillo, un segundo corte transversal al primer corte sensiblemente rectangular y dotado de un resalte que permite asentar la tuerca en este segundo corte mediante cooperación de la ranura con dicho resalte, y de una pestaña que permite el tope de la tuerca, y un tercer corte que dibuja una lengüeta capaz de doblarse una vez colocada la tuerca y plegarse contra la tuerca para cooperar según un tope opuesto con el fin de mantenerla en su lugar e impedir cualquier salida fuera de su alojamiento. A continuación, la placa puede manipularse en todos los sentidos por el operador, permaneciendo las tuercas en su lugar.

No obstante, un dispositivo de ensamblaje de este tipo presenta en particular los siguientes inconvenientes:

- Es necesario fabricar tuercas específicas, para dotarlas de una ranura asegurándose al mismo tiempo de adaptar la anchura de la ranura al espesor de las placas que se van a utilizar.

- El corte de los alojamientos necesita un perfil específico con, en particular, el dibujo de la lengüeta de sujeción. - El montaje de las tuercas solo puede realizarse de forma manual, lo cual necesita tiempo de mano de obra; es fastidioso, en particular en relación por una parte con la operación de montaje de la tuerca que necesita varios movimientos, una inserción en traslación oblicua, una traslación vertical para asentar la tuerca y una traslación horizontal para que haga tope, y por otra parte con las operaciones de doblado y plegado de la lengüeta, que son delicadas y necesitan minuciosidad y tiempo.

Además, se conoce del documento EP022301, un método de ensamblaje mediante empernado de dos placas, a través de una pieza en la que se bloquea en posición una tuerca. No obstante, esta pieza no está adaptada a tuercas con collarín. El documento WO 2012/029254 muestra un dispositivo que permite fijar una tuerca de manera estable a un panel, como un panel de puerta de vehículo automóvil, incluyendo este dispositivo una pieza que aprisiona totalmente la tuerca y la bloquea en posición. Sin embargo, esta pieza que es maciza (formando un bloque compacto) puede resultar voluminosa para algunas aplicaciones. Además, al estar hecha de material plástico inyectado, necesita medios específicos de fabricación, en particular un molde adecuado, lo cual puede aumentar los costes de fabricación. Asimismo, para utilizar una tuerca en una aplicación automóvil, el documento US-5.193.643 describe una pieza destinada a fijarse sobre un panel y que presenta medios de sujeción de la tuerca. Sin embargo, nuevamente, la pieza puede resultar voluminosa para algunas aplicaciones.

Por tanto, la invención tiene como finalidad subsanar los inconvenientes de la técnica anterior proponiendo un dispositivo de ensamblaje con tuerca que pueda montarse en el alojamiento al que se destina, de forma sencilla y rápida manualmente, e incluso de forma automatizada, garantizando por supuesto su sujeción en posición en el alojamiento mientras que no haya un tornillo colocado en la tuerca, garantizando su inmovilización en rotación durante el atornillado del tornillo, y permitiendo un corte del alojamiento de acogida que sea simple en cuanto a la forma para ahorrar tiempo de fabricación de las placas destinadas a ensamblarse.

Asimismo, la invención tiene como finalidad permitir utilizar una tuerca de geometría idéntica, sea cual sea el espesor de chapa soporte que la reciba; solo el medio de sujeción de la tuerca en el alojamiento es el elemento a adaptar cuando sea necesario, lo cual facilita la gestión de stocks. Además, la invención tiene como finalidad proponer un dispositivo que implemente medios simples de fabricación.

Según la invención, el dispositivo de ensamblaje es tal como se reivindica en la reivindicación 1.

En particular, el dispositivo de ensamblaje incluye por una parte una tuerca que presenta un cuerpo hueco (con un orificio interior roscado) y una base o collarín (solidario a uno de los extremos distales del cuerpo de la tuerca y que se extiende transversalmente al orificio interior y según el plano de introducción del tornillo destinado a cooperar con el orificio interior), y por otra parte una pieza (distinta de un tornillo) de sujeción capaz de añadirse de manera amovible a la tuerca aprisionando una parte de la tuerca (la parte exterior de la tuerca), en particular añadiéndose la pieza al collarín y/o alrededor del cuerpo de la tuerca y constituyendo un medio de bloqueo del dispositivo en posición de uso de dicho dispositivo (tal como en la posición insertada del dispositivo en un alojamiento de acogida previsto en una placa destinada a ensamblarse perpendicularmente a otra placa a través de un tornillo que coopera con la tuerca de dicho dispositivo). Se entiende por «posición de uso del dispositivo», al menos la posición para la cual el dispositivo está colocado en un alojamiento. El dispositivo de ensamblaje (incluida la tuerca), está destinado a disponerse en un alojamiento, en particular, en un alojamiento de una placa rígida a ensamblar. La placa está destinada, por ejemplo, a formar una parte de la estructura mecánica de un módulo o cajón que constituye una superficie de soporte y guía de carros robotizados. De este modo, no es la tuerca la cual, como en la técnica anterior, se fabrica con particularidades de bloqueo en posición, sino una pieza distinta la que se añade fácilmente de manera amovible en la tuerca.

Este dispositivo presenta la ventaja de utilizar una tuerca comercial. La tuerca puede presentar una función antiaflojamiento, en particular, cuando está prevista para utilizarse en el ensamblaje de placas destinadas a experimentar vibraciones.

Preferiblemente, la pieza asociada a la tuerca es metálica. Presenta una fabricación simple, mecanizándose mediante corte y plegado de una cinta metálica.

Además, la tuerca con base por la presencia del collarín (es decir, la base), ofrece una mayor superficie de apoyo de la tuerca en el alojamiento (en particular en el tramo del alojamiento) permitiendo una difusión más amplia de la reanudación de las fuerzas durante el apriete del tornillo en la tuerca en posición de uso de la tuerca. El collarín/la base puede presentar un diámetro adaptado para aumentar el alcance de la tuerca con el fin de limitar la agresión sobre el material del que está formada la placa cuando se ejercen fuerzas de apriete. En cuanto a la placa de sujeción, esta permite no deformar el collarín durante el apriete.

Además, todas las etapas de montaje, en particular la etapa de montaje de la pieza sobre la tuerca, que es una operación preferiblemente realizada en fábrica, y la etapa de montaje del dispositivo de ensamblaje, pueden estar totalmente automatizadas, formando el dispositivo de la invención un conjunto monobloque fácil de introducir en un alojamiento según un único movimiento de traslación y queda inmovilizado una vez colocado en su alojamiento sin operación adicional.

El dispositivo de ensamblaje de la invención que combina la tuerca y la pieza de sujeción/aprisionamiento se entrega preferiblemente listo para su montaje.

La pieza es capaz de añadirse colocándose según un movimiento de traslación, preferiblemente un único movimiento de traslación, de dirección paralela o perpendicular al plano de extensión del collarín (es decir, según un movimiento de traslación perpendicular al eje longitudinal del orificio interior en una placa para un tornillo de ensamblaje).

La pieza es preferiblemente una pieza diseñada, tal como un clip, para una fijación mecánica elástica de tipo a presión.

Según una característica, la pieza incluye elementos de retención con función elástica de estrangulamiento.

La función elástica de los elementos de retención permite por una parte la asociación de la pieza de sujeción con la tuerca (mediante empuje en traslación) y por otra parte facilita la introducción de la pieza en el alojamiento de acogida que debe recibir la tuerca.

Según una característica, la pieza incluye medios de bloqueo que impiden la retirada intempestiva de la tuerca fuera de la pieza asociada/fijada/solidaria a la tuerca.

En particular, los medios de bloqueo poseen un perfil para formar topes que impiden una retirada intempestiva de la tuerca por un movimiento (no voluntario) inverso al movimiento de introducción de la tuerca en la pieza.

Según otra característica, la pieza incluye medios de inmovilización en posición del dispositivo (por tanto, de la tuerca) en su destino final, preferiblemente con función elástica, tales como elementos hembra o macho destinados a cooperar con formas de cooperación mutua del alojamiento en el que está destinado a colocarse el dispositivo para su uso. Por ejemplo, incluyendo los medios de inmovilización dos pares de lengüetas elásticas separadas y salientes que están inclinadas la una hacia la otra; las lengüetas de cada par delimitan un espacio intermedio que está destinado a cooperar con el espesor del alojamiento destinado a recibir el dispositivo, en particular, con las caras opuestas de la placa dotada del alojamiento, que forman superficies de cooperación mutua por tope. En otro ejemplo, los medios de inmovilización forman descolgamientos destinados a cooperar con el espesor del alojamiento en el que está destinado a colocarse el dispositivo para su uso.

Los medios de inmovilización son preferiblemente intrínsecos a la pieza, procediendo de una mecanización de la pieza.

Los medios de inmovilización con función elástica permiten la inserción de la pieza, por tanto, del dispositivo de ensamblaje, en el alojamiento de una placa, y bloquear la pieza en posición (y por tanto el dispositivo y su tuerca) una vez colocada la pieza en el alojamiento haciendo tope por efecto muelle.

De forma ventajosa, la pieza incluye un alma y dos elementos de retención paralelamente opuestos y unidos al alma, creando el alma y las aletas una cavidad de acogida abierta al entorno exterior y alojando el collarín de la tuerca o el cuerpo de la tuerca.

Los elementos de retención rebasan/sobresalen con respecto al cuerpo de la tuerca.

En posición montada de la pieza en la tuerca, los elementos de retención se extienden, ya sea en planos paralelos al plano del collarín, ya sea en planos perpendiculares al plano del collarín.

Cuando la pieza bloquea el collarín por ambos lados, la sujeción se obtiene según dos planos de apriete paralelos y a ambos lados de las caras generales del collarín, y/o según dos planos de apriete opuestos perpendiculares al plano de extensión del collarín (perpendiculares al tramo del collarín).

Cuando la pieza bloquea el cuerpo de la tuerca por ambos lados, la sujeción puede obtenerse según dos planos de apriete opuestos paralelos y de forma tangencial a la superficie periférica de dicho cuerpo.

En un modo de realización ventajoso, la pieza incluye:

- un alma dotada de un orificio central a través del cual se encaja el cuerpo de la tuerca, extendiéndose dicho cuerpo libremente más allá del alma y descansando el collarín de la tuerca al menos en parte (en particular en y únicamente a proximidad de su periferia) en el alma,

- elementos de retención (que sirven para retener la tuerca en la pieza) partiendo del borde del alma (y de la cara denominada interior del alma) y oprimiendo localmente el collarín de la tuerca (oprimiendo localmente la cara del collarín del lado opuesto al cuerpo de la tuerca), preferiblemente al menos de manera diametralmente opuesta, y

- los medios de inmovilización que están integrados en el alma y sobresalen (desde la cara denominada exterior del alma) en una dirección opuesta a los elementos de retención.

En este modo de realización, los medios de inmovilización se presentan en forma de dos pares de lengüetas separadas, estando cada par (en particular estando diametralmente opuesto) en un plano desplazado con respecto al plano que contiene los elementos de retención. Además, las lengüetas de un mismo par que sobresalen con respecto al alma están inclinadas con respecto al alma y orientadas la una hacia la otra.

En este modo de realización, el alma rodea el cuerpo de la tuerca según una parte solamente de su espesor. El alma es fina. El alma posee un espesor fino tal como del orden de 0,5 a 1,5 mm. El alma procede preferiblemente de una hoja metálica. El alma presenta preferiblemente una concavidad tal que incluye lados inclinados que parten de los elementos de retención hacia el orificio central.

En otros dos modos de realización ventajosos de la invención, la pieza bloquea por ambos lados las dos caras opuestas del collarín, quedando el cuerpo de la tuerca libre y saliente de la pieza, presentando la pieza una forma en U con dos aletas paralelas y separadas, ya sea de una distancia correspondiente al espesor del collarín (extendiéndose de los planos paralelos y de cada lado de las caras del collarín), ya sea de una distancia correspondiente al diámetro del cuerpo de la tuerca (extendiéndose en planos perpendiculares a las caras del collarín). De forma ventajosa, el dispositivo se manipula mediante un robot para su introducción en su destino final, tal como un alojamiento, preferiblemente según un único movimiento de traslación.

La invención también se refiere a una placa rígida de estructura mecánica que incluye al menos un corte en su espesor, en particular partiendo del canto de la placa, formando el corte un alojamiento de acogida en el que se introduce un dispositivo de ensamblaje de la invención, estando destinado el dispositivo de ensamblaje a ensamblar una placa rígida y otro elemento de tipo placa atornillando de forma controlada en la tuerca (en el orificio interior roscado del cuerpo de la tuerca) un tornillo que atraviesa previamente dicho elemento de tipo placa. De forma ventajosa, según un modo de realización, el corte incluye una sección longitudinal que se extiende desde el canto de la placa y adaptada para acoger el vástago de un tornillo, una sección transversal preferiblemente rectangular dispuesta en el extremo de la sección longitudinal del lado opuesto al canto, y perpendicular a la sección longitudinal, y adaptada para acoger el collarín de la tuerca y eventualmente la pieza cuando esta está fijada al collarín, así como una sección terminal preferiblemente también rectangular más ancha que la anchura de la sección transversal y adaptada para acoger el cuerpo de la tuerca y eventualmente la pieza cuando esta está fijada al cuerpo de la tuerca.

Así, este corte es extremadamente sencillo y rápido de realizar, ahorrando tiempo de fabricación de las placas. Además, la invención se refiere a una instalación que incluye una pluralidad de placas citadas según la invención, alojando cada placa dispositivos de ensamblaje según la invención y ensamblándose con otra placa dotada de orificios interiores para el paso de tornillos que cooperan con los dispositivos de ensamblaje.

Se entiende por «espesor» en lo que sigue de la descripción, la dimensión perpendicular a las caras principales de la placa. El término «anchura» corresponde a la dimensión perpendicular al espesor y paralela al canto de la placa. Por último, la invención también se refiere a un método de ensamblaje mediante empernado de al menos dos placas a partir de al menos un dispositivo de ensamblaje de la invención, incluyendo el método las siguientes etapas:

- la pieza de sujeción del dispositivo de ensamblaje se asocia o se ha asociado previamente a presión en la tuerca para formar dicho dispositivo de ensamblaje,

- el al menos un dispositivo de ensamblaje se introduce en al menos un alojamiento cortado de manera adaptada en una primera de las placas, quedando dicho dispositivo autobloqueado una vez introducido,

- la segunda placa se dispone perpendicularmente a la primera placa e incluye al menos un orificio interior enfrente del alojamiento de la primera placa,

- un tornillo se inserta en el orificio interior de la segunda placa y el alojamiento de la primera placa hasta su cooperación con el interior de la tuerca del dispositivo de ensamblaje,

- el tornillo se atornilla.

Así, el dispositivo de ensamblaje permite en particular las funciones siguientes:

- La tuerca se coloca sin esfuerzo en la pieza de sujeción.

- La asociación de la tuerca con la pieza de sujeción permite un montaje mecanizable.

- La instalación del dispositivo de ensamblaje se realiza perpendicularmente a la placa con un esfuerzo mínimo, inferior a 20 N.

- La forma del corte en la placa es idéntica, sea cual sea el espesor de la placa, para un mismo roscado de tornillo. - El dispositivo de ensamblaje permite ensamblar placas de diferente espesor.

- La tuerca se mantiene adherida al corte del alojamiento al tiempo que conserva una pequeña libertad de movimiento en la pieza de sujeción, de manera que todo el par de apriete se transmita a través de la tuerca en la placa que acoge la pieza de sujeción.

- El ensamblaje de las placas obtenido por los dispositivos de ensamblaje de la invención carece de juego y es capaz de transmitir/repartir esfuerzos en todas las direcciones, de forma ventajosa, pudiendo las placas a ensamblar comprender además uniones mecánicas de cooperación mutua de tipo caja y espiga u otras.

Otras características y ventajas se desprenderán de la descripción subsiguiente a la invención, descripción facilitada solamente a título de ejemplo, en lo que respecta a los dibujos adjuntos en los cuales:

- la figura 1 representa una vista en perspectiva del dispositivo de ensamblaje de la invención según un primer modo de realización, disponiéndose la tuerca en su pieza de sujeción;

- la figura 2A es una vista en perspectiva de la tuerca

- la figura 2B es una vista en perspectiva del dispositivo de ensamblaje de la figura 1 asociado a un tornillo; - la figura 3A es una vista desde arriba de una placa según la invención dotada de varios alojamientos para acoger dispositivos de ensamblaje de la invención;

- la figura 3B es una vista de frente de un alojamiento de la placa de la figura 3A;

- la figura 4 es una vista en perspectiva del dispositivo de ensamblaje de la figura 1 en posición de uso en un alojamiento, y con el que coopera un tornillo;

- la figura 5A es una vista de frente del alojamiento de la figura 4 con el dispositivo de ensamblaje de la figura 1 bloqueado en dicho alojamiento;

- la figura 5B es una vista lateral parcial de la placa y del dispositivo de ensamblaje de la figura 1 dispuesto y bloqueado en un alojamiento de acogida de la placa;

- la figura 6 es una vista en perspectiva en curso de montaje de un módulo que utiliza placas del tipo de la de la figura 3A y dispositivos de ensamblaje de la figura 1;

- la figura 7 es una vista en perspectiva del módulo ensamblado de la figura 6;

- la figura 8A es una vista en perspectiva de un segundo modo de realización del dispositivo de ensamblaje de la invención;

- la figura 8B es una vista desde abajo del dispositivo de la figura 8A;

- la figura 8C es una vista en perspectiva del dispositivo de ensamblaje de la figura 8A en posición de uso después del ensamblaje de dos placas;

- las figuras 9A y 9B son vistas en perspectiva de una tercera variante de realización del dispositivo de ensamblaje, respectivamente antes y después del montaje en posición de uso;

- las figuras 10A y 10B son vistas en perspectiva de una cuarta variante de realización del dispositivo de ensamblaje, respectivamente antes y después del montaje en posición de uso.

El dispositivo 1 de ensamblaje con tuerca de la invención ilustrado en la figura 1 está destinado a ensamblarse mediante empernado de placas. Está destinado a sujetarse en posición en un alojamiento 2 que forma un corte adecuado en una placa 3 de la invención (figuras 3A, 3B, 4, 5A y 5B).

Una placa 3 según la invención, tal como se ilustra en las figuras 6 y 7, incluye varios alojamientos 2.

Las placas 3 y la pluralidad de dispositivos 1 de la invención permiten formar un módulo o cajón rígido 4 de forma general paralelepipédica, tal como se ilustra en la figura 7. Un tal módulo paralelepipédico incluye un fondo 40, paredes verticales opuestas 41 y 42, una tapa 43 y eventualmente tensores no ilustrados que son transversales a las paredes verticales. Las paredes verticales 41 y 42 están formadas a partir de las placas 3 de la invención. En un ejemplo de ninguna manera limitativo de ensamblaje de placas 3, el empalme de varios módulos 4 permite formar superficies de soporte para fijar en ellas elementos de guía de tipo carriles sobre los cuales son aptos para circular carros robotizados. Una placa 3 de la invención presenta dos caras generales opuestas 30 y 31 e incluye en su espesor y desde el canto 32 de la placa al menos un corte pasante entre las dos caras 30 y 31. El corte constituye el alojamiento 2.

El alojamiento 2 está realizado en la placa según un corte cuya geometría está simplificada con respecto a la técnica anterior y presenta sensiblemente una forma general de cruz latina. Cada alojamiento 2 presenta un corte adaptado en forma y en dimensiones para acoger en una posición de retención el dispositivo 1 de ensamblaje de la invención sin ningún elemento de bloqueo en posición que sea complementario o añadido.

Preferiblemente, una placa 3 de la invención y una placa simple para ensamblar 43 incluyen uniones mecánicas de cooperación mutua 33, 44 de tipo caja y espiga. Una variante de inmovilización de las chapas en traslación puede obtenerse insertando por ejemplo un dispositivo o una pieza de forma, encerrando el cuerpo roscado del tornillo y haciendo las veces de pasador de posicionamiento sin juego de las placas 3 y 43.

Según la invención, con respecto a las figuras 1, 2A y 2B, el dispositivo 1 ensamblaje incluye una tuerca 10 con base y una pieza 5 de sujeción/aprisionamiento de la tuerca 10, que se añade de manera amovible en la tuerca.

Con respecto a la figura 4, la pieza 5 constituye un medio de bloqueo del dispositivo 1 de ensamblaje en el alojamiento 2. Para asociar una placa 3 de la invención con la tapa 43 mediante empernado a través del dispositivo 1 de ensamblaje de la invención, se prevé un tornillo 6 para cooperar con un orificio interior 43' de la tapa y el alojamiento 2 de la placa 3 así como con la tuerca 10 del dispositivo.

El dispositivo 1 de ensamblaje puede entregarse con la tuerca 10 ya asociada a la pieza 5 de aprisionamiento/de bloqueo. Según la invención, con respecto a la figura 3B, 4, 5A y 5B, el alojamiento 2 incluye una sección longitudinal 20 que se extiende desde el canto 32 de la placa 3 y adaptada para acoger el vástago 6 de un tornillo (figuras 2B y 4), una sección transversal 21 rectangular dispuesta en el extremo de la sección longitudinal del lado opuesto al canto 32, perpendicular a la sección longitudinal, relativamente estrecha y adaptada para acoger el collarín 12 de la tuerca y eventualmente la pieza 5 cuando esta está fijada o aprisiona el collarín (variantes de las figuras 1 ,9B y 10B), así como una sección terminal 22 también rectangular más ancha que la anchura de la sección longitudinal 20 y adaptada para acoger el cuerpo 11 de la tuerca y eventualmente la pieza 5 (para la variante de la figura 8C) cuando esta está fijada al cuerpo 11 y no al collarín.

Con respecto a los cuatro modos de realización de los dispositivos 1 de ensamblaje de la invención, que se ilustran a título de ejemplos de ninguna manera limitativos, respectivamente en las figuras 1 y 4, 8A y 8C, 9A y 9B, y 10A y 10B, la tuerca 10 con base (figura 2A) comprende un cuerpo cilíndrico hueco 11 y un collarín 12 anular que es solidario a uno de los extremos libres del cuerpo. El cuerpo hueco incluye un orificio interior 13 roscado destinado a acoger el vástago roscado del tornillo 6 durante el uso del dispositivo. La superficie exterior del cuerpo 11 es de forma hexagonal. El collarín 12 se extiende en un plano perpendicular al cuerpo y está dispuesto a nivel del plano de introducción del tornillo destinado a introducirse en el cuerpo hueco al utilizar el dispositivo.

Preferiblemente, la tuerca 10 con base es una tuerca autoblocante que comprende un anillo del tipo de nylon dispuesto en y en el extremo del orificio interior 13 y en el lado opuesto al collarín 12.

El dispositivo de la invención utiliza de forma ventajosa una tueca comercial. Por ejemplo, una tuerca que presenta las características anteriores es una tuerca Nylstop®.

Para la aplicación prevista, el tamaño de la tuerca es preferiblemente M10.

La pieza 5 de sujeción de la tuerca 10 puede presentar diversas formas.

Para los modos de realización ilustrados, una de las secciones de la pieza tiene forma de U en general.

La pieza 5 incluye un alma 50 y dos elementos de retención o aletas 51 y 52, separados y dispuestos en dos planos opuestos y paralelos, y solidarios al alma 50. La tuerca 10 se sujeta o aprisiona en la pieza 5 por los elementos de retención 51 y 52.

La pieza 5 forma de manera ventajosa un clip.

La pieza 5 está fijada a presión alrededor de la tuerca 10.

Los elementos de retención/aletas 51 y 52 presentan una función de retención elástica. La función elástica favorece la inserción a presión de la tuerca 10 en la pieza 5 y permite a continuación sujetar la tuerca.

La pieza 5 posee un efecto elástico de apriete o estrangulamiento para retener la tuerca 10.

En el primer modo de realización de la figura 1, los elementos de retención 51 y 52 están superpuestos firmemente contra el collarín 12. Los elementos de retención 51 y 52 aprietan el collarín 12. Los elementos de retención 51 y 52 tienen un tamaño inferior al diámetro del collarín 12 de manera que el collarín en su plano de extensión rebasa a ambos lados dichos elementos de retención 51 y 52.

En el segundo modo de realización de la figura 8C, las aletas 51 y 52 están superpuestas firmemente contra el cuerpo 11 de la tuerca. Las aletas 51 y 52 bloquean por ambos lados el cuerpo 11 de la tuerca.

En el tercer y el cuarto modo de realización de las figuras 9B y 10B, las aletas 51 y 52 están superpuestas firmemente contra el collarín 12. Las aletas 51 y 52 bloquean por ambos lados el collarín 12.

De forma ventajosa, la pieza 5 incluye además medios 53 de bloqueo de la tuerca en la pieza. Estos medios 53 de bloqueo garantizan una retirada intempestiva de la tuerca fuera de la pieza.

El montaje de la pieza 5 en la tuerca, sea cual sea el modo de realización de dicha pieza, es apto para realizarse por un robot. El robot toma la pieza a modo de una pinza a nivel de las aletas 51 y 52, y la coloca según un único movimiento de traslación en el cuerpo o el collarín de la tuerca.

Además, el dispositivo 1 mediante la pieza 5 incluye medios 54 de inmovilización/de bloqueo del dispositivo 1 en el alojamiento 2, evitando la caída/pérdida del dispositivo una vez asentado este en su alojamiento. Los medios 54 de inmovilización son intrínsecos al dispositivo, en particular intrínsecos/monobloque a la pieza 5, evitando añadir o utilizar medios adicionales de fijación. Los medios 54 de inmovilización están mecanizados en el alma 50 cuando esta es metálica. Los medios 54 de inmovilización están destinados a cooperar mediante tope con la placa 3 (figuras 4, 5A y 5B) para bloquear en posición el dispositivo 1 de ensamblaje en su alojamiento 2. El dispositivo 1 de ensamblaje de la invención puede instalarse de forma ventajosa en el alojamiento 2 por un robot.

El dispositivo 1 de ensamblaje se introduce mediante un solo movimiento de traslación en la sección idónea del alojamiento 2 (aquí la sección transversal 21).

La pieza 5 de sujeción, con función elástica, se inserta ligeramente a presión (en particular con una fuerza mínima inferior a 20 N) en la sección de acogida del alojamiento 2 y se mantiene en posición en dicha sección por los medios 54 de inmovilización sin medios añadidos exteriores a la pieza.

La sección del alojamiento 2 presenta dimensiones adaptadas para corresponder al volumen del dispositivo 1 para que este quede bloqueado en posición una vez introducido. En particular, la altura de la sección transversal 21 (dirección de la sección longitudinal 20) es ligeramente inferior a la altura del dispositivo 1 (conjunto pieza-tuerca) de manera que por efecto muelle de la pieza 5 de sujeción, dicha pieza 5 se autobloquea y el collarín 12 de la tuerca 10 se adhiere contra la parte superior de la sección 21 que corresponde a la superficie que recibe las fuerzas de apriete cuando el tornillo se atornille en la tuerca.

En el modo de realización de la figura 1, la pieza 5 bloquea por ambos lados el collarín 12 según dos planos paralelos opuestos tangentes al borde periférico/el tramo del collarín (perpendicularmente al plano del collarín).

En este modo de realización, el alma 50 de la pieza 5 está en un plano perpendicular a los planos de los elementos de retención/aletas 51 y 52. El alma 50 y los elementos de retención 51 y 52 crean una cavidad 55 de acogida para la tuerca. El alma 50 incluye un orificio 50A cuya geometría corresponde a la geometría de la periferia exterior del cuerpo 11 de la tuerca, aquí hexagonal.

La tuerca 10 está asociada a la pieza 5 mediante inserción de su cuerpo 11 a través del orificio 50A y su acogida en la cavidad 55 mientras que el collarín 12 descansa sobre el alma 50.

La periferia del orificio 50A presenta una dimensión ajustada con respecto al cuerpo 11 de la tuerca con preferiblemente (figura 2B) enfrente de cada arista del cuerpo de la tuerca, un corte cóncavo 50B para crear un ligero juego angular. Los medios 53 de bloqueo están formados por una o varias patas que se extienden perpendicularmente a cada elemento de retención 51,52 y se apoyan sobre la cara principal del collarín 12 del lado opuesto al cuerpo 11. Los medios 54 de inmovilización están dispuestos sobre el alma 50, en particular sobre la cara exterior, del lado opuesto a la cavidad 55 de acogida.

En el ejemplo representado (figuras 2B, 2C, 4 y 5), los medios 54 de inmovilización forman dos pares de lengüetas separadas, salientes hacia el exterior (con respecto al alma 50) e inclinadas la una hacia la otra. Las lengüetas 54 de un par crean entre sí un espacio 56 correspondiente al espesor del alojamiento 2 de la placa 3 (figura 5B).

Las lengüetas 54 tienen función elástica. La función elástica permite introducir la pieza en el alojamiento 2.

El espacio 56 entre las lengüetas de cada par coopera con el espesor de la placa 3 (figura 5B). El extremo libre de las lengüetas 54 estrangula superficies de apoyo que son perpendiculares al espesor del alojamiento/al espesor de la placa. Las superficies de apoyo corresponden en particular a las caras generales opuestas 30 y 31 de una placa 3 de módulo en la que se cortan alojamientos 2 de acogida.

El corte 21 de sección transversal acoge la pieza 5 de sujeción que retiene la tuerca 10. La tuerca 10 se mantiene adherida por su collarín 12 en el corte 21 del alojamiento 2 al tiempo que conserva una pequeña libertad de movimiento en la pieza 5 de sujeción, de manera que todo el par de apriete se transmita a través de la tuerca en la placa 3.

Por último, la pieza 5 puede comprender un elemento 57 de referencia inscrito en la pieza, por ejemplo, un número, y legible por el robot para que este tome automáticamente la pieza con el fin de garantizar la adecuación de la dimensión del espacio 56 con el espesor de la placa.

En el segundo modo de realización de la figura 8A, la pieza 5 bloquea por ambos lados el cuerpo 11 según dos planos paralelos opuestos tangentes a la superficie periférica exterior del cuerpo y perpendiculares al plano del collarín 12.

En este modo de realización de la figura 8A, el alma 50 de la pieza 5 está en un plano perpendicular a los planos de las aletas 51 y 52. El alma 50 y las aletas 51 y 52 crean una cavidad 55 de acogida para el cuerpo 11 de la tuerca. Las alas son sensiblemente macizas. El alma 50 incluye un orificio 50A cuya geometría corresponde a la geometría de la periferia exterior del cuerpo 11 de la tuerca, aquí hexagonal.

La tuerca 10 está asociada a la pieza 5 mediante inserción de su cuerpo 11 a través del orificio 50A y su acogida en la cavidad 55 mientras que el collarín 12 descansa sobre el alma 50.

Además, cada una de las caras exteriores de las aletas 51 y 52, caras opuestas a la cavidad 55 de acogida, incluye los medios 54 de inmovilización que están destinados a cooperar con formas de cooperación mutua del alojamiento 2 en el que la tuerca (figura 8C) está destinada a colocarse para bloquear en posición la tuerca en su alojamiento.

En el ejemplo representado, los medios 54 de inmovilización forman en cada cara exterior unas aletas 51, 52, dos lengüetas separadas, salientes hacia el exterior (con respecto al plano de cada cara) e inclinadas la una hacia la otra. Las lengüetas 54 crean entre sí un espacio 56 cuya dimensión según la dirección de la longitud de las aletas corresponde al espesor del alojamiento 2 de la placa 3.

Las lengüetas 54 tienen función elástica. La función elástica permite introducir la pieza en el alojamiento 2.

El espacio entre las lengüetas coopera con el espesor del alojamiento, estrangulando el extremo libre de las lengüetas superficies de apoyo que son perpendiculares al espesor del alojamiento (figura 8C). Las superficies de apoyo corresponden en particular a las caras generales opuestas de una placa de módulo en la que se cortan alojamientos de acogida.

En el tercer modo de realización de la figura 9A, la pieza 5 bloquea por ambos lados el collarín 12 según dos planos paralelos opuestos tangentes respectivamente a las caras generales opuestas del collarín.

En este tercer modo de realización de las figuras 9A y 9B, el alma 50 de la pieza 5 está en un plano perpendicular a los planos de las aletas 51 y 52. Las aletas 51 y 52 no presentan la misma forma.

La aleta 51 denominada superior y que corona la cara superior del collarín 12 (cara opuesta al cuerpo) incluye un orificio 51C que está enfrente del orificio interior 13 de la tuerca en posición montada de la pieza 5 sobre la tuerca. El orificio 51C permite el paso del tornillo.

La aleta 52 denominada inferior se divide en dos patas paralelas 52B y 52C coplanarias y no articuladas que delimitan en el lado opuesto del alma 50 la apertura de la U para el paso del cuerpo 11 de la tuerca, y de manera central una cavidad 52D de admisión para el emplazamiento del cuerpo 11 de la tuerca.

Los medios 53 de bloqueo de la tuerca 10 en la pieza 5 se disponen sobre las patas 52B y 52C. Están formados para cada pata por un resalte dispuesto en el extremo libre de la pata y que remonta en dirección de la aleta superior 51. Cada resalte forma un tope interno para el cuerpo 11 de la tuerca.

Los medios 54 de inmovilización están formados por dos muescas opuestas establecidas en los dos tramos longitudinales opuestos de la aleta superior 51. En posición montada del dispositivo 1, es decir de la pieza 5 en el alojamiento 2, las muescas 54 cooperan con el espesor de la sección transversal 21 del alojamiento 2.

En el cuarto modo de realización de la figura 10A, la pieza 5 bloquea por ambos lados el collarín 12 a nivel de sus dos caras generales respectivas y según dos planos paralelos opuestos, tangentes a la superficie periférica exterior del cuerpo 11.

En este cuarto modo de realización de las figuras 10A y 10B, el alma 50 de la pieza 5 está en un plano perpendicular a los planos de las aletas 51 y 52 y delimita con las aletas la apertura de la U, la cavidad interior 55 de acogida para alojar en ella el collarín 12 de la tuerca. Además, cada aleta 51, 52 incluye una ranura 58A, 58C que se extiende desde el extremo libre de dichas aletas hasta cerca del alma 50, para la inserción del collarín 12 en dichas ranuras. Cada ranura 58A, 58C divide la aleta asociada en dos ramas paralelas 51', 51", respectivamente 52', 52". Los medios 53 de bloqueo están dispuestos en cada una de las ranuras 58A, 58C cerca de los extremos libres de las ramas paralelas 51', 51", respectivamente 52', 52" de las aletas, y forman para cada ranura dos resaltes superior e inferior orientados el uno hacia el otro y coplanarios con cada aleta, contra los cuales hace tope el canto del collarín 12 una vez insertado en las ranuras.

Los medios 54 de inmovilización están formados por dos pares de muescas opuestas establecidas en los dos tramos longitudinales opuestos de cada una de las ramas 51', 51", y 52', 52" de las aletas 51 y 52. En posición montada del dispositivo 1, es decir de la pieza 5 en el alojamiento 2, las muescas 54 cooperan con el espesor de la sección transversal 21 del alojamiento 2.

Por consiguiente, el dispositivo 1 de ensamblaje de la invención, disponiendo de una tuerca 10 con base aprisionada en la pieza 5 de bloqueo, permite mantener en posición fácilmente la tuerca en el alojamiento 2 de una placa, alojamiento cuyo corte, además, está simplificado. Asimismo, el conjunto de las operaciones de montaje de la pieza 5 de bloqueo en la tuerca 10, y de instalación del dispositivo 1 de ensamblaje en el alojamiento 2 puede realizarse de forma robotizada, al contrario que la técnica anterior.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

   i. Dispositivo (1) de ensamblaje que incluye por una parte una tuerca (10) que presenta un cuerpo (11) hueco y un collarín (12) y por otra parte una pieza (5) capaz de asociarse de manera amovible a la tuerca para aprisionar y bloquear la tuerca, comprendiendo la pieza (5) medios (54) de inmovilización de la tuerca de manera que la pieza y la tuerca formen un dispositivo de ensamblaje monobloque y constituyendo la pieza (5) un medio de bloqueo del dispositivo en posición de uso de dicho dispositivo, aprisionando la pieza (5) solo una parte de la tuerca y fijándose, ya sea al cuerpo (11) de la tuerca, ya sea al collarín (12), e incluyendo la pieza (5) elementos (51, 52) de retención con función elástica de estrangulamiento formando dos aletas opuestascaracterizado por queel collarín (12) en su plano de extensión rebasa las aletas (51, 52) de la pieza (5) para rebasar dicha pieza (5).
2. 2. Dispositivo de ensamblaje según la reivindicación 1caracterizado por quela pieza (5) es capaz de añadirse colocándose según un movimiento de traslación, preferiblemente un único movimiento de traslación, de dirección paralela o perpendicular al plano de extensión del collarín, en particular realizándose la asociación de la pieza con la tuerca a través de un robot.
3. 3. Dispositivo de ensamblaje según la reivindicación 1 ó 2caracterizado por quela pieza (5) está concebida, al igual que un clip, para una fijación mecánica elástica de tipo a presión.
4. 4. Dispositivo de ensamblaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado por quela pieza (5) incluye medios (53) de bloqueo que impiden la retirada intempestiva de la tuerca fuera la pieza (5) una vez que la pieza está asociada con la tuerca (10).
5. 5. Dispositivo de ensamblaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado por quelos medios (54) de inmovilización que permiten inmovilizar el dispositivo en posición en su destino final presentan una función elástica, tales como unos elementos hembra o macho destinados a cooperar con formas de cooperación mutua de un alojamiento (2) en el que el dispositivo está destinado a colocarse para su uso.
6. 6. Dispositivo de ensamblaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado por quelos medios (54) de inmovilización incluyen dos pares de lengüetas elásticas separadas y salientes que están inclinadas la una hacia la otra.
7. 7. Dispositivo de ensamblaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado por quela pieza (5) incluye un alma (50) y dos elementos (51,52) de retención paralelamente opuestos y unidos al alma y formando las aletas, creando el alma y las aletas una cavidad (55, 52D) de acogida abierta al entorno exterior y alojando el collarín (12) de la tuerca o el cuerpo (11) de la tuerca.
8. 8. Dispositivo de ensamblaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriorescaracterizado por quese manipula mediante un robot para su introducción en su destino final, tal como un alojamiento (2), preferiblemente según un único movimiento de traslación.
9. 9. Placa rígida (3) que incluye al menos un corte en su espesor, en particular partiendo del canto (32) de la placa, formando el corte un alojamiento (2) de acogida en el que se introduce un dispositivo de ensamblaje (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, incluyendo preferiblemente el corte una sección longitudinal (20) que se extiende desde el canto de la placa y adaptada para acoger el vástago de un tornillo, una sección transversal (21), preferiblemente rectangular, dispuesta en el extremo de la sección longitudinal (20) del lado opuesto al canto, y perpendicular a la sección longitudinal, y adaptada para acoger el collarín (12) de la tuerca y eventualmente la pieza (5) cuando esta está fijada al collarín (12), así como una sección terminal (22) preferiblemente también rectangular más ancha que la anchura de la sección transversal y adaptada para acoger el cuerpo (11) de la tuerca y eventualmente la pieza (5) cuando esta está fijada al cuerpo (11) de la tuerca.
10. 10. Instalación (4) que incluye una pluralidad de placas (3) según la reivindicación anterior, alojando cada placa (3) dispositivos de ensamblaje según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y ensamblándose con otra placa (43) dotada de orificios interiores para el paso de tornillos que cooperan con los dispositivos de ensamblaje, formando en particular la instalación una instalación de soporte para fijar elementos de guía en los están destinados a circular al menos un carro robotizado.
11. 11. Método de ensamblaje mediante empernado de al menos dos placas (3, 43) a partir de al menos un dispositivo (1) de ensamblaje según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que incluye las etapas siguientes:

    - la pieza (5) de sujeción se asocia o se ha asociado previamente con la tuerca (10), a presión, para formar dicho dispositivo de ensamblaje,

    - al menos un dispositivo (1) de ensamblaje se introduce en al menos un alojamiento (2) cortado de manera adaptada en una primera de las placas (3), quedando dicho dispositivo autobloqueado una vez introducido,

    - la segunda placa (43) se dispone perpendicularmente a la primera placa e incluye al menos un orificio interior (43') enfrente del alojamiento (2) de la primera placa,

    - un tornillo (6) se inserta en el orificio interior (43') de la segunda placa y el alojamiento (2) de la primera placa hasta su cooperación con el interior de la tuerca (10) del dispositivo de ensamblaje, - el tornillo (6) se atornilla.