MD4337397T2 - Instalație automată pentru îndoirea/curbarea elementelor cu dezvoltare în mod substanțial longitudinală și procedeu de îndoire/curbare implementată de instalația menționată - Google Patents

Abstract

Prezenta invenţie se referă la o instalaţie (1, 100) pentru îndoirea/curbarea elementelor cu dezvoltare în principal longitudinală (ET), care cuprinde un dispozitiv automat de îndoire a ţevilor (2), o unitate electronică de control (3) şi un braţ robotic (4) amplasat în aval de dispozitivul automat de îndoire a ţevilor (2) şi configurat pentru a se deplasa în apropierea primei sale uşi (22). Acest braţ robotic (4) are, la capătul său mobil (41), un sistem optic de măsurare (6) configurat pentru a scana cel puţin o porţiune a elementului longitudinal (ET). Unitatea electronică de control (3) este configurată pentru a compara un model digital (MD2) al porţiunii scanate cu modelul digital (MD1) al elementului longitudinal îndoit (ETP) care trebuie obţinut, pentru a verifica conformitatea sau neconformitatea dintre aceste modele.

Description

[0001] Invenţia se referă la o instalaţie automată pentru îndoirea/curbarea elementelor cu dezvoltare în mod substanţial longitudinală, în pregătirea pentru etapele ulterioare pentru prelucrarea aceluiaşi element longitudinal.

[0002] Invenţia se referă, de asemenea, la un procedeu pentru îndoirea/curbarea elementelor cu dezvoltare în mod substanţial longitudinală, realizată cu ajutorul instalaţiei automate menţionate anterior din invenţie.

[0003] Este cunoscut faptul că în diverse sectoare industriale, cum ar fi sectoarele legate de maşini automate pentru ambalarea produselor alimentare sau farmaceutice, sau, în general, în aplicaţii şi maşini conexe care necesită o precizie ridicată, sunt necesare conducte tubulare specifice şi precise sau elemente solide specifice şi precise cu dezvoltare în mod substanţial longitudinală, modelate în mod corespunzător în conformitate cu nevoile operaţionale.

[0004] Este cunoscut, de asemenea, faptul că dispozitivele actuale pentru îndoirea acestor elemente cu dezvoltare în mod substanţial longitudinală, combinate cu sisteme de pre-procesare, de exemplu, prelucrări de tăiere, găurire sau rectificare, ale aceloraşi elemente longitudinale în pregătirea pentru etapele de procesare ulterioare, cum ar fi sudarea, sunt optimizate pentru prelucrări în serie, şi nu permit garantarea calităţii înalte menţionate anterior a îndoirilor în vederea etapelor de sudare ulterioare.

[0005] În particular, astfel de dispozitive, în mod dezavantajos, nu sunt adecvate pentru producerea de loturi mici sau chiar de piese unice, care necesită o precizie ridicată de prelucrare atât în ceea ce priveşte toleranţele în poziţia tăieturilor (găuri, fante etc.), cât şi în pregătirea pentru operaţiunea de sudare.

[0006] De fapt, în prezent, pentru a îndoi şi pregăti elemente longitudinale individuale, sau cel puţin elemente în număr mic, pentru o etapă ulterioară de sudare, aceste operaţiuni de îndoire şi tăiere sunt efectuate manual de operatori specializaţi foarte experimentaţi.

[0007] În particular, operatorul calificat, în urma operaţiunii de îndoire efectuate cu ajutorul unui dispozitiv de îndoire a ţevilor, în conformitate cu instrucţiunile stabilite, preia acelaşi element longitudinal îndoit şi verifică dimensiunile acestuia prin evaluarea conformităţii piesei în raport cu desenul tehnic, efectuând manual orice corecţii necesare (unghiuri de îndoire). Ulterior, operatorul, din nou manual, efectuează pregătirea elementului longitudinal îndoit, realizând găurile, fantele sau cuplajele cu ajutorul unor echipamente corespunzătoare, cum ar fi burghie şi freze, şi în final verifică rezultatul final în vederea operaţiunii de sudare.

[0008] Din această expunere reiese clar că, în mod dezavantajos, posibilitatea apariţiei erorilor în executarea unor astfel de prelucrări manuale este mare.

[0009] În particular, este cunoscut faptul că precizia şi calitatea operaţiunilor de îndoire şi tăiere menţionate anterior duc, în consecinţă, la o simplificare a etapelor ulterioare de sudare, pentru a garanta o calitate ridicată a îmbinării finale, limitând aportul de căldură şi atât defectele superficiale, cât şi cele interne ale cordonului însuşi.

[0010] US 4 732 025 A dezvăluie un aparat şi un procedeu pentru îndoirea precisă a unei ţevi alungite având capete frontale şi posterioare opuse într-o configuraţie îndoită specificată, aparatul menţionat cuprinzând: un dispozitiv de îndoit preprogramat care cuprinde mijloace

[0012] pentru prinderea capătului posterior al ţevii şi deplasarea ţevii menţionate axial şi rotativ în cantităţi preprogramate, şi mijloace de matriţă pentru îndoirea secvenţială a ţevii menţionate în cantităţi preprogramate pentru a forma o multitudine de îndoiri în ţeava menţionată; mijloace de detectare a poziţionării pentru detectarea poziţiei spaţiale a cel puţin unei locaţii predeterminate între capătul frontal al ţevii şi o îndoire menţionată, mijloacele de detectare a poziţiei menţionate fiind operaţionale pentru a se deplasa în locaţii preprogramate după formarea fiecărei îndoiri de către dispozitivul de îndoit; şi mijloace de control pentru modificarea operaţiunilor de îndoire preprogramate ale dispozitivului de îndoit ca răspuns la poziţiile spaţiale ale ţevii menţionate detectate de mijloacele de detectare a poziţiei menţionate, astfel încât dispozitivul de îndoit îndoaie ţeava precis în configuraţia specificată.

[0013] Prezenta invenţie intenţionează să depăşească limitările şi dezavantajele indicate pentru instalaţiile şi procedeele de îndoire şi, în final, de tăiere de tip cunoscut.

[0014] În particular, un obiectiv al prezentei invenţii este de a realiza o instalaţie automată de îndoire care permite implementarea cel puţin a etapelor de îndoire şi verificare a calităţii ale prelucrării efectuate în mod automat, şi prin urmare fără intervenţie umană.

[0015] Un obiectiv suplimentar al invenţiei este realizarea unei instalaţii automate de îndoire de un tip flexibil, care permite, prin urmare, implementarea automată cel puţin a etapelor de îndoire şi verificare a calităţii ale unei astfel de îndoiri, chiar şi pentru un număr mic de elemente longitudinale, inclusiv pentru un singur element longitudinal.

[0016] În particular, obiectivul invenţiei este de a defini o instalaţie de îndoire care nu necesită să fie configurată cu elemente structurale realizate ad-hoc pentru prelucrarea elementelor longitudinale cu forme specifice, cum ar fi, pentru exemplificare, dispozitivele de fixare care sunt utilizate în mod necesar în instalaţiile automate de tip cunoscut.

[0017] În mod avantajos, instalaţia automată din invenţie, în conformitate cu o variantă preferată de realizare, nu efectuează doar operaţiunile de îndoire şi de verificare a calităţii ale unei astfel de îndoiri într-un mod automat, dar permite, de asemenea, ca operaţiunile de tăiere/găurire să fie efectuate în acelaşi timp şi concomitent cu operaţiunile de îndoire menţionate anterior.

[0018] Obiectivele menţionate anterior sunt atinse prin realizarea unei instalaţii automate de îndoire/curbare, în conformitate cu revendicarea independentă 1.

[0019] Obiectivele menţionate mai sus sunt atinse, de asemenea, prin realizarea unui procedeu de îndoire/curbare, în conformitate cu revendicarea 11.

[0020] Caracteristici suplimentare ale instalaţiei şi procedeului sunt descrise în revendicările dependente.

[0021] Scopurile menţionate anterior, împreună cu avantajele care vor fi menţionate în continuare, vor fi evidente cu uşurinţă în timpul descrierii unor variante preferate de realizare a invenţiei, care sunt date cu titlu de indicaţie nelimitativă cu referire la desenele însoţitoare, unde:

[0022] Fig. 1 prezintă o vedere axonometrică a unei prime variante de realizare a instalaţiei din invenţie în formă schematică;

[0023] Fig. 2 prezintă o vedere de sus a instalaţiei din invenţie din Fig. 1 în formă schematică;

[0024] Fig. 3 prezintă braţul robotic al instalaţiei din Fig. 1 într-o manieră izolată;

[0025] Fig. 4 prezintă o vedere axonometrică a unei a doua variante de realizare a instalaţiei din invenţie în formă schematică;

[0026] Fig. 5 prezintă un detaliu din Fig. 4;

[0027] Fig. 6 prezintă o vedere de sus a instalaţiei din invenţie din Fig. 4 în formă schematică.

[0028] Instalaţia automată pentru îndoirea/curbarea elementelor cu dezvoltare în mod substanţial longitudinală din invenţie este reprezentată ca un întreg, într-o primă variantă preferată de realizare, în Fig. 1 şi 2, unde aceasta este indicată în ansamblu prin 1, şi într-o a doua variantă preferată de realizare, în Fig. 4 până la 6, în care aceasta este indicată în ansamblu prin 100.

[0029] În contextul prezent, termenul „element longitudinal», denumit în continuare aici ca ET, înseamnă orice element longitudinal de tip tubular sau solid, dintre care ambele pot avea o secţiune transversală circulară, eliptică sau poligonală.

[0030] Mai mult decât atât, de obicei, astfel de elemente longitudinale ET, pentru a fi capabile să fie tratate cu instalaţia automată 1 şi 100 din invenţie, sunt elemente longitudinale ET fabricate din material metalic, cum ar fi aliaje de oţel, inclusiv oţel carbon, aliaje de aluminiu, aliaje de cupru etc.

[0031] Nu este exclus, totuşi, ca o astfel de instalaţie 1 şi 100 din invenţie să poată fi utilizată, de asemenea, pentru prelucrarea elementelor longitudinale ET fabricate din alte materiale decât metalul, cu condiţia ca acestea să poată fi îndoite/curbate în mod adecvat.

[0032] Mai mult decât atât, în jargonul tehnic, termenii „îndoire» şi „curbură» sunt utilizaţi pentru a identifica prelucrări pe elemente longitudinale în mod substanţial identice. Din acest motiv, în acest context s-a decis să se utilizeze în mod exclusiv, cu excepţia cazului în care se indică altfel, termenul „îndoire», implicând de asemenea conceptul de „curbură». În conformitate cu prima variantă preferată de realizare a invenţiei, aşa cum este prezentat în Fig. 1, instalaţia automată 1 din invenţie cuprinde un dispozitiv de îndoire a ţevilor 2 automat, configurat să efectueze, prin controlul de către o unitate electronică de comandă 3, îndoirea unui element longitudinal ET.

[0033] În particular, aşa cum se poate vedea în Fig. 2, o primă uşă 22 este identificată într-un astfel de dispozitiv de îndoire a ţevilor 2 automat şi din care elementul longitudinal ET este plasat la ieşire, cel puţin parţial îndoit, de către dispozitivul de îndoire a ţevilor 2 automat.

[0034] Dispozitivul de îndoire a ţevilor 2 automat este, de preferat, dar nu neapărat, prevăzut de asemenea cu o a doua uşă 21 la capătul opus al primei uşi 22.

[0035] În ceea ce priveşte unitatea electronică de comandă 3, aceasta este configurată să permită încărcarea unui fişier digital CAD care cuprinde datele referitoare la un model digital MD1, de obicei tridimensional, al elementului longitudinal îndoit ETP care se intenţionează să fie obţinut prin intermediul instalaţiei automate 1 din invenţie.

[0036] Nu se poate exclude faptul că, drept alternativă, o astfel de unitate electronică de comandă 3 poate permite realizarea directă a unui fişier digital CAD referitor la modelul digital MD1 al elementului longitudinal îndoit ETP. Din acest motiv, în acest context, termenul „încărcare» trebuie să fie înţeles atât ca încărcarea propriu-zisă a unui fişier digital CAD realizat de la distanţă în unitatea electronică de comandă 3 menţionată, cât şi ca realizarea fişierului digital CAD al modelului digital MD1 direct pe aceeaşi unitate electronică de comandă 3.

[0037] Mai mult decât atât, unitatea electronică de control 3 este configurată să proceseze fişierul digital CAD menţionat anterior şi, aşa cum a fost menţionat mai sus, să controleze funcţionalitatea dispozitivului de îndoire a ţevilor 2 automat, astfel încât să se îndoaie elementul longitudinal ET introdus, de preferat la prima uşă 22, pe baza modelului digital MD1 menţionat anterior al aceluiaşi element longitudinal ETP deja îndoit.

[0038] Nu este exclus ca, în conformitate cu o variantă de realizare diferită, acest element longitudinal ET să poată fi introdus în dispozitivul de îndoire a ţevilor 2 automat, la cea de-a doua uşă 21.

[0039] În conformitate cu varianta de realizare preferată a invenţiei, în particular, unitatea electronică de comandă 3 menţionată cuprinde un computer 31, care cuprinde la rândul său o consolă 311, prin intermediul căruia un operator este capabil să încarce fişierul digital CAD menţionat anterior. Computerul 31 este configurat, prin intermediul unor produse de computer corespunzătoare executate de acesta, să proceseze şi să gestioneze fişierul digital CAD menţionat în modul descris în detaliu mai jos. Mai mult decât atât, unitatea electronică de comandă 3 menţionată este prevăzută cu un PLC (controler logic programabil) 32, conectat operaţional la computerul 31 menţionat anterior şi la dispozitivul de îndoire a ţevilor 2 automat, astfel încât să fie capabil să primească, de la computerul 31 menţionat, datele referitoare la modelul digital MD1 al elementului longitudinal îndoit ETP şi, pe baza datelor menţionate, să controleze în mod corespunzător funcţionalitatea dispozitivului de îndoire a ţevilor 2 automat, pentru a îndoi elementul longitudinal ET introdus în acesta din urmă, în conformitate cu modelul digital MD1 încărcat.

[0040] Nu este exclus, totuşi, ca, în conformitate cu variante alternative de realizare a invenţiei, unitatea electronică de comandă 3 să poată cuprinde diferite componente, cu condiţia ca acestea din urmă să fie capabile să îndeplinească funcţionalităţile descrise mai sus, precum şi funcţionalităţile suplimentare care vor fi descrise ulterior.

[0041] În conformitate cu invenţia, instalaţia automată 1 din invenţie cuprinde, de asemenea, un braţ robotic 4 dispus în aval de dispozitivul de îndoire a ţevilor 2 automat şi configurat să fie deplasat, de unitatea electronică de comandă 3 menţionată anterior, în apropierea primei uşi 22 a aceluiaşi dispozitiv de îndoire a ţevilor 2 automat.

[0042] În acest scop, prin urmare, în conformitate cu varianta preferată de realizare, braţul robotic 4 menţionat anterior este conectat, de asemenea, operaţional la PLC 32 care aparţine unităţii electronice de comandă 3.

[0043] În conformitate cu varianta de realizare preferată a invenţiei, braţul robotic 4 menţionat anterior este un robot antropomorf 5.

[0044] Nu este exclus, totuşi, ca, în conformitate cu variante alternative de realizare a invenţiei, un astfel de braţ robotic 4 să poată fi realizat cu tehnologii diferite. În conformitate cu invenţia, braţul robotic 4 menţionat, aşa cum este vizibil în Fig. 3, are, conectat la capătul său mobil 41, un sistem optic de măsurare 6 configurat să scaneze, în timpul executării îndoirii elementului longitudinal ET de către dispozitivul de îndoire a ţevilor 2 automat, cel puţin o porţiune a aceluiaşi element longitudinal ET, la prima uşă 22.

[0045] Cu alte cuvinte, unitatea electronică de comandă 3 este configurată, în timpul operaţiunii de îndoire a elementului longitudinal ET, să deplaseze braţul robotic 4 şi sistemul optic de măsurare 6 imediat în aval de prima uşă 22 a dispozitivului de îndoire a ţevilor 2 automat, astfel încât să urmărească profilul aceluiaşi element longitudinal ET, cel puţin parţial îndoit, în acea poziţie, pe baza modelului digital MD1 pre-încărcat al aceluiaşi element longitudinal îndoit ETP. Sistemul optic de măsurare 6, în timpul unei astfel de deplasări, este configurat să scaneze porţiunea aceluiaşi element longitudinal ET, cel puţin parţial îndoit, pe măsură ce iese din acest dispozitiv de îndoire a ţevilor 2 automat.

[0046] Mai de preferat, o astfel de deplasare a braţului robotic 4 şi o astfel de operaţiune de scanare de către sistemul optic de măsurare 6 sunt implementate după fiecare operaţiune de îndoire individuală efectuată asupra elementului longitudinal ET.

[0048] În mod avantajos, acest mod de operare permite efectuarea diferitelor operaţiuni de scanare pentru diferitele porţiuni ale elementului longitudinal ET imediat în aval de prima uşă 22, unde porţiunea scanată este menţinută stabil în poziţie de acelaşi dispozitiv de îndoire a ţevilor 2 automat. Acest lucru permite în mod avantajos ca o astfel de scanare să fie efectuată într-un mod extrem de precis, prin urmare fără posibile oscilaţii ale aceleiaşi porţiuni a elementului longitudinal. ET, în raport cu sistemul optic de măsurare 6.

[0049] Nu este exclus, totuşi, ca, în conformitate cu diferite variante de realizare a invenţiei, operaţiunea de scanare să fie efectuată numai după ce au fost executate toate operaţiunile de îndoire pe elementul longitudinal ET.

[0050] Revenind la sistemul optic de măsurare 6, acesta este configurat ca, odată ce a fost efectuată operaţiunea de scanare a fiecărei porţiuni, să genereze un model digital MD2 al unei astfel de porţiuni scanate şi să transmită datele referitoare la acel model digital MD2 către unitatea electronică de comandă 3.

[0051] De preferat, sistemul optic de măsurare 6 este un sistem optic de scanare tridimensională configurat să achiziţioneze un model tridimensional al fiecăreia dintre porţiunile elementului longitudinal ET scanat şi să calculeze unghiurile de curbură ale porţiunilor îndoite menţionate anterior.

[0052] Chiar mai de preferat, sistemul optic de scanare tridimensională cuprinde două surse laser 61 şi 62, configurate să genereze două fascicule laminare FL1 şi FL2 de lumină coerentă care sunt incidente unul pe celălalt la un unghi de incidenţă cuprins între 15° şi 45°, de preferat la un unghi de incidenţă de 30°. Mai mult decât atât, sistemul optic de scanare tridimensională menţionat cuprinde, asociat cu fiecare dintre sursele laser 61 şi 62 menţionate anterior, un senzor fotosensibil 63 şi 64, configurat să recepţioneze lumina emisă de sursa laser 61 şi 62 respectivă şi reflectată de porţiunea scanată a elementului longitudinal ET.

[0053] Nu este exclus, totuşi, ca, în conformitate cu variante alternative de realizare a invenţiei, un astfel de sistem optic de măsurare 6 să poată cuprinde o singură sursă laser şi un singur senzor fotosensibil, sau ca acesta să poată cuprinde mai mult de două surse laser, fiecare asociată cu un senzor fotosensibil corespunzător.

[0054] Mai mult decât atât, nu este exclus ca, în conformitate cu diferite variante de realizare a invenţiei, sistemul optic de măsurare 6 să poată cuprinde, în locul surselor laser şi al senzorilor corespunzători, un sistem de vedere care cuprinde una sau mai multe camere matriciale sau liniare.

[0055] În ceea ce priveşte, din nou, unitatea electronică de comandă 3, aceasta este configurată, în conformitate cu invenţia, aşa cum a fost menţionat mai sus, să efectueze, în timpul fiecărei operaţiuni de îndoire de către dispozitivul de îndoire a ţevilor 2 automat, poziţionarea braţului robotic 4 la prima uşă 22, pe baza modelul digital MD1 pre-încărcat, şi să achiziţioneze datele referitoare la modelul digital MD2 al fiecărei porţiuni scanate de către sistemul optic de măsurare 6. În plus, unitatea electronică de comandă 3 este configurată, de asemenea, să efectueze comparaţia între modelul digital MD2 al fiecărei porţiuni scanate cu porţiunea corespunzătoare a modelului digital MD1 pre-încărcat al elementului longitudinal îndoit ETP care urmează să fie obţinut, în scopul de a verifica conformitatea sau neconformitatea dintre astfel de modele.

[0056] De preferat, o astfel de comparaţie constă cel puţin în verificarea corespondenţei, supusă toleranţelor predeterminate corespunzătoare, a unghiurilor de îndoire calculate pentru cele două modele digitale.

[0058] Mai mult decât atât, în conformitate cu varianta de realizare preferată a invenţiei, unitatea electronică de comandă 3 menţionată este configurată, în urma comparaţiei menţionate, în cazul în care este găsită o neconformitate, să modifice parametrii de control ai dispozitivului de îndoire a ţevilor 2 automat, astfel încât să se corecteze neconformitatea menţionată.

[0059] Nu este exclus ca, în conformitate cu o variantă de realizare diferită a invenţiei, unitatea electronică de comandă 3 să nu fie configurată să corecteze automat aceşti parametri de control ai dispozitivului de îndoire a ţevilor 2 automat, dar ca aceasta să fie configurată exclusiv pentru a genera, în cazul unei neconformităţi, un semnal de alarmă, perceptibil de un operator. În acest caz, prin urmare, un operator, în urma unui astfel de semnal de alarmă, are posibilitatea de a interveni manual asupra instalaţiei pentru a corecta neconformitatea.

[0060] În conformitate cu prima variantă de realizare preferată menţionată anterior a instalaţiei 1 din invenţie, dispus în aval de dispozitivul de îndoire a ţevilor 2 automat, la capătul mobil 41 al braţului robotic 4, este prevăzut, de asemenea, un aparat de tăiere 7 configurat să efectueze tăierea şi/sau găurirea elementului longitudinal ET. Prin urmare, în acest caz, unitatea electronică de comandă 3 este configurată, de asemenea, să controleze, în timpul operaţiunilor de îndoire individuale, aparatul de tăiere 7 menţionat anterior, pe baza modelului digital MD1 pre-încărcat al elementului longitudinal îndoit ETP care urmează să fie obţinut. În acest scop, prin urmare, acest model digital trebuie să cuprindă, de asemenea, acolo unde este cazul, datele referitoare la orice tăieri, găuriri, rectificări etc. cu care elementul longitudinal îndoit ETP trebuie să fie prevăzut, în scopul de a efectua etapele de sudare ulterioare.

[0061] De preferat, dar nu neapărat, un astfel de aparat de tăiere 7 cuprinde un arzător de tăiere 71 cu laser.

[0062] În conformitate cu această variantă de realizare preferată, prin urmare, modelul digital MD2 al fiecărei porţiuni scanate a elementului longitudinal cel puţin parţial îndoit, obţinut cu sistemul optic de măsurare 6, va cuprinde, de asemenea, datele referitoare la astfel de tăieri, găuriri, rectificări, efectuate pe aceeaşi porţiune.

[0063] În acest mod, prin urmare, unitatea electronică de comandă 3, în timpul operaţiunii de comparare menţionate anterior, în plus faţă de compararea unghiurilor de îndoire, este configurată suplimentar să verifice conformitatea sau neconformitatea tăierilor, găuririlor, rectificărilor care ar fi putut fi efectuate, în raport cu cele prevăzute în modelul digital MD1 pre-încărcat al elementului longitudinal îndoit ETP care urmează să fie obţinut.

[0064] Instalaţia 1 din invenţie, de preferat, dar nu neapărat, ar putea fi prevăzută, de asemenea, cu o structură de izolare şi protecţie 10 în interiorul căreia sunt dispuse cel puţin dispozitivul de îndoire a ţevilor 2 automat şi braţul robotic 4. În mod avantajos, prezenţa unei astfel de structuri de izolare şi protecţie 10 garantează siguranţa operatorilor care lucrează în afara instalaţiei.

[0065] În particular, accesul la interiorul structurii de izolare şi protecţie 10 ar putea fi permis doar în timpul etapelor de pregătire, atunci când instalaţia este la un punct mort.

[0066] În plus, ecranări adecvate pentru fasciculele laser directe şi reflectate ar putea fi prevăzute la pereţii structurii de izolare şi protecţie 10 menţionate anterior. Aşa cum a fost menţionat mai sus, o a doua variantă de realizare a instalaţiei din invenţie este reprezentată în Fig. 4 până la 6, unde această instalaţie este indicată ca un ansamblu cu referinţa 100.

[0067] Această a doua variantă de realizare oferă toate caracteristicile descrise până acum pentru prima variantă de realizare preferată a instalaţiei 1, incluzând orice variante.

[0068] Diferenţele instalaţiei 100 în conformitate cu a doua variantă de realizare descrisă în acest document, în raport cu prima variantă de realizare menţionată anterior, constau în faptul că aceeaşi instalaţie 100 cuprinde o multitudine de dispozitive de îndoire a ţevilor 2 automate,

[0070] dispuse unul lângă altul şi având primele lor uşi 22 aliniate de-a lungul unei prime traiectorii predefinite X1, aşa cum este prezentat în mod schematic în Fig. 6.

[0071] Mai mult decât atât, braţul robotic 4 este configurat să fie deplasat de-a lungul unei a doua traiectorii X2, în mod substanţial paralelă cu prima traiectorie X1, astfel încât capătul mobil 41 al aceluiaşi braţ robotic 4 poate fi poziţionat în mod selectiv la fiecare dintre primele uşi 22 a fiecăruia dintre dispozitivele de îndoire a ţevilor 2 automate. Acest lucru permite în mod avantajos, prin urmare, poziţionarea sistemului optic de măsurare 6 şi, dacă este necesar, a aparatului de tăiere 7 imediat în aval de fiecare primă uşă 22 a fiecărui dispozitiv de îndoire a ţevilor 2 automat, pentru a scana şi, dacă este necesar, a efectua selectiv tăieri, găuriri şi rectificări ale fiecărui element longitudinal ET încărcat şi procesat pe unul dintre dispozitivele de îndoire a ţevilor 2 automate.

[0072] În particular, de preferat, dar nu neapărat, în conformitate cu cea de-a doua variantă de realizare preferată menţionată anterior a invenţiei, braţul robotic 4 este instalat pe un cărucior 8, configurat să fie deplasat automat de unitatea electronică de comandă 3 de-a lungul unei glisiere 9, dispusă la rândul ei de-a lungul celei de-a doua traiectorii X2 menţionate.

[0073] Nu este exclus, totuşi, ca o astfel de deplasare a braţului robotic 4 să poată fi implementată într-o manieră alternativă, cu condiţia că acel capăt mobil 41 al aceluiaşi braţ 4 poate fi poziţionat, în mod selectiv, la fiecare dintre primele uşi 22 ale dispozitivelor de îndoire a ţevilor 2 automate aparţinând instalaţiei 100 din invenţie. În ceea ce priveşte unitatea electronică de comandă 3 a instalaţiei 100 în conformitate cu cea de-a doua variantă de realizare preferată menţionată anterior, aceasta este o singură unitate electronică de comandă 3, ca în cazul primei variante de realizare preferate, dar capabilă să controleze în mod individual funcţionalitatea tuturor dispozitivelor de îndoire a ţevilor 2 automate şi a braţului robotic 4 aparţinând instalaţiei 100.

[0074] În mod avantajos, configuraţia menţionată anterior a instalaţiei 100 permite efectuarea mai multor îndoiri şi efectuarea selectivă a măsurătorilor şi eventual executarea de tăieri, găuriri şi/sau rectificări cu ajutorul braţului robotic 4.

[0075] Cu alte cuvinte, această configuraţie permite în mod avantajos să se reducă timpii de procesare pentru mai multe elemente longitudinale ET şi să exploateze un singur braţ robotic 4 în combinaţie cu mai multe dispozitive de îndoire a ţevilor 2 automate. Aşa cum a fost menţionat mai sus, procedeul pentru îndoirea/curbarea unui element longitudinal ET prin intermediul unei instalaţii 1 şi 100 în conformitate cu oricare dintre cele două variante preferate de realizare a invenţiei, inclusiv variantele, face parte, de asemenea, din invenţie.

[0076] În particular, acest procedeu consideră efectuarea următoarelor operaţiuni:

[0077] a) încărcarea unui fişier digital CAD, care cuprinde datele referitoare la un model digital MD1 al elementului longitudinal îndoit ETP care urmează să fie obţinut, în unitatea electronică de comandă 3 a instalaţiei 1 şi 100;

[0078] b) efectuarea unei îndoiri a elementului longitudinal ET încărcat în dispozitivul de îndoire a ţevilor 2 automat al instalaţiei 1 şi 100;

[0079] c) poziţionarea braţului robotic 4 al instalaţiei 1 şi 100 în apropierea primei uşi 22 a dispozitivului de îndoire a ţevilor 2 automat;

[0080] d) scanarea, prin intermediul sistemului optic de măsurare 6 prezent în capătul mobil 41 al braţului robotic 4, a porţiunii îndoite a elementului longitudinal ET dispus la prima uşă 22;

[0081] e) generarea unui model digital MD2 al porţiunii scanate menţionate;

[0082] f) achiziţionarea, de către unitatea electronică de comandă 3, a modelului digital MD2 al porţiunii scanate;

[0083] g) compararea modelului digital MD2 al porţiunii scanate cu modelul digital MD1 al elementului longitudinal îndoit ETP care urmează să fie obţinut, în scopul de a verifica conformitatea sau neconformitatea dintre modele;

[0084] h) în cazul unei neconformităţi, modificarea parametrilor de control ai dispozitivului de îndoire a ţevilor 2 automat astfel încât să se corecteze neconformitatea şi/sau să se genereze un semnal de alarmă referitor la neconformitate;

[0085] i) repetarea operaţiunilor b) până la h) pentru fiecare dintre îndoirile care urmează să fie efectuate pe elementul longitudinal ET.

[0086] Procedeul din invenţie prevede, de asemenea, o operaţiune suplimentară g2) efectuată înainte sau ulterior operaţiunii g), unde operaţiunea g2) menţionată prevede efectuarea oricăror tăieri, găuriri, rectificări pe elementul longitudinal ET, pe baza modelului digital MD1 al elementului longitudinal îndoit ETP care urmează să fie obţinut.

[0087] Pe baza celor de mai sus, prin urmare, instalaţia din invenţie şi procedeul din invenţie ating toate scopurile predeterminate.

[0088] În particular, a fost atins obiectivul de a realiza o instalaţie automată de îndoire care permite implementarea cel puţin a etapelor de îndoire şi verificare a calităţii ale prelucrării efectuate în mod automat, şi prin urmare fără intervenţie umană.

[0089] Un obiectiv suplimentar care a fost atins este realizarea unei instalaţii automate de îndoire de un tip flexibil, care permite, prin urmare, implementarea automată cel puţin a etapelor de îndoire şi verificare a calităţii ale unei astfel de îndoiri, chiar şi pentru un număr mic de elemente longitudinale, inclusiv pentru un singur element longitudinal.

[0090] În particular, a fost atins obiectivul de a defini o instalaţie de îndoire care nu necesită să fie configurată cu elemente structurale realizate ad-hoc pentru definirea elementelor longitudinale cu forme specifice, cum ar fi, pentru exemplificare, dispozitivele de fixare care sunt utilizate în mod necesar în instalaţiile automate de tip cunoscut. În mod avantajos, instalaţia automată nu este capabilă doar să efectueze operaţiunile de îndoire şi de verificare a calităţii ale unei astfel de îndoiri într-un mod automat, dar permite, de asemenea, ca operaţiunea de tăiere/găurire să fie efectuată în acelaşi timp şi concomitent cu operaţiunea de îndoire menţionată anterior.

Claims (11)

1. Instalaţie (1, 100) pentru îndoirea/curbarea elementelor cu dezvoltare în mod substanţial longitudinală (ET), de tipul care cuprinde:

- cel puţin un dispozitiv de îndoire a ţevilor (2) automat, configurat să efectueze, prin intermediul controlului de către o unitate electronică de comandă (3), îndoirea unui element longitudinal (ET), dispozitivul de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat fiind prevăzut cu o primă uşă de ieşire (22) a elementului longitudinal (ET) cel puţin parţial îndoit menţionat;

- unitatea electronică de comandă (3) menţionată, configurată să permită încărcarea unui fişier digital CAD care cuprinde datele referitoare la un model digital (MD1) al elementului longitudinal îndoit (ETP) menţionat care urmează să fie obţinut, unitatea electronică de comandă (3) menţionată fiind configurată suplimentar să proceseze fişierul digital CAD menţionat şi să controleze dispozitivul de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat, astfel încât să se îndoaie elementul longitudinal (ET) menţionat pe baza modelului digital (MD1) menţionat al elementului longitudinal îndoit (ETP) menţionat;

unde aceasta cuprinde, dispuse în aval de dispozitivul de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat:

- un aparat de tăiere (7) configurat pentru tăierea şi/sau găurirea elementului longitudinal (ET) menţionat;

- cel puţin un braţ robotic (4) dispus în aval de dispozitivul de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat şi configurat să fie deplasat în apropierea primei uşi (22) menţionate a dispozitivului de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat, braţul robotic (4) menţionat având la capătul său mobil (41) un sistem optic de măsurare (6) configurat, în timpul operaţiunii de îndoire menţionate, să scaneze cel puţin o porţiune a elementului longitudinal (ET) menţionat, cel puţin parţial îndoit, la prima uşă (22) menţionată şi să genereze un model digital (MD2) al acelei cel puţin o porţiune scanată menţionată, unitatea electronică de comandă (3) menţionată fiind configurată:

- să efectueze, în timpul operaţiunii de îndoire menţionate de către dispozitivul de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat, poziţionarea braţului robotic (4) menţionat la prima uşă (22) menţionată, pe baza modelului digital (MD1) menţionat al elementului longitudinal îndoit (ETP) menţionat care urmează să fie obţinut;

- să achiziţioneze modelul digital (MD2) menţionat al acelei cel puţin o porţiune scanată menţionată, generat de sistemul optic de măsurare (6) menţionat;

- să compare modelul digital (MD2) menţionat al acelei cel puţin o porţiune scanată menţionată cu modelul digital (MD1) menţionat al elementului longitudinal îndoit (ETP) menţionat care urmează să fie obţinut, în scopul de a verifica conformitatea sau neconformitatea dintre modelele menţionate;

- în cazul unei neconformităţi, să modifice parametrii de control ai dispozitivului de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat astfel încât să se corecteze neconformitatea menţionată şi/sau să se genereze un semnal de alarmă referitor la neconformitatea menţionată;

- să controleze, în timpul operaţiunii de îndoire menţionate de către dispozitivul de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat, aparatul de tăiere (7) menţionat, pe baza modelului digital (MD1) menţionat al elementului longitudinal îndoit (ETP) menţionat care urmează să fie obţinut;

şi unde aparatul de tăiere (7) menţionat este asociat la capătul mobil (41) menţionat al braţului robotic (4) menţionat.

2. Instalaţie (1, 100) conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că aparatul de tăiere (7) menţionat cuprinde un arzător de tăiere (71) cu laser.

3. Instalaţie (1, 100) conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizată prin aceea că elementul menţionat cu dezvoltare longitudinală (ET) este un element longitudinal tubular sau un element longitudinal solid cu secţiune transversală circulară, eliptică sau poligonală.

4. Instalaţie (1, 100) conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizată prin aceea că sistemul optic de măsurare (6) menţionat este un sistem optic de scanare tridimensională.

5. Instalaţie (1, 100) conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că sistemul optic de scanare tridimensională menţionat cuprinde:

- cel puţin o sursă laser (61, 62) configurată să genereze un fascicul laminar (FL1, FL2) de lumină coerentă;

- un senzor fotosensibil (63, 64) configurat să recepţioneze lumina reflectată de elementul longitudinal (ET) menţionat.

6. Instalaţie (1, 100) conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că sistemul optic de scanare tridimensională menţionat cuprinde:

- două surse laser (61, 62) configurate să genereze două fascicule laminare (FL1, FL2) de lumină coerentă care sunt incidente unul pe celălalt la un unghi de incidenţă cuprins între 15° şi 45°.

7. Instalaţie (1, 100) conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizată prin aceea că unitatea electronică de comandă (3) menţionată este configurată să efectueze operaţiunile menţionate de poziţionare a braţului robotic (4) menţionat, de achiziţionare a modelului digital (MD2) menţionat al acelei cel puţin o porţiune scanată menţionată, de comparare a modelului digital (MD2) menţionat al acelei cel puţin o porţiune scanată menţionată cu modelul digital (MD1) menţionat al elementului longitudinal îndoit (ETP) menţionat care urmează să fie obţinut, şi de modificare a parametrilor de control menţionaţi în caz de neconformitate, în urma fiecărei operaţiuni de îndoire de către dispozitivul de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat.

8. Instalaţie (100) conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizată prin aceea că aceasta cuprinde o multitudine de dispozitive de îndoire a ţevilor (2) automate menţionate, dispuse unul lângă altul şi având primele lor uşi (22) aliniate de-a lungul unei prime traiectorii (X1) predefinite, braţul robotic (4) menţionat fiind configurat să fie deplasat de-a lungul unei a doua traiectorii (X2) în mod substanţial paralelă cu prima traiectorie (X1) menţionată, astfel încât capătul mobil (41) menţionat al braţului robotic (4) menţionat poate fi poziţionat în mod selectiv la una dintre primele uşi (22) menţionate ale unuia dintre dispozitivele de îndoire a ţevilor (2) automate menţionate, şi astfel încât sistemul optic de măsurare (6) menţionat poate

scana cel puţin o porţiune a elementului longitudinal (ET) cel puţin parţial îndoit menţionat la prima uşă (22) menţionată.

9. Instalaţie (1, 100) conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizată prin aceea că modelul digital (MD1) menţionat al elementului longitudinal îndoit (ETP) menţionat care urmează să fie obţinut este un model digital tridimensional.

10. Instalaţie (1, 100) conform oricăreia dintre revendicările precedente, caracterizată prin aceea că braţul robotic (4) menţionat este un robot antropomorf (5).

11. Procedeu pentru îndoirea/curbarea unui element longitudinal (ET) prin intermediul unei instalaţii (1, 100) conform oricăreia dintre revendicările precedente, procedeul menţionat efectuând următoarele operaţii:

a) încărcarea unui fişier digital CAD, care cuprinde datele referitoare la un model digital (MD1) al elementului longitudinal îndoit (ETP) menţionat care urmează să fie obţinut, în unitatea electronică de comandă (3) a instalaţiei menţionate (1, 100);

b) efectuarea unei îndoiri a elementului longitudinal (ET) încărcat în dispozitivul de îndoire a ţevilor (2) automat al instalaţiei menţionate (1, 100);

c) poziţionarea braţului robotic (4) al instalaţiei menţionate (1, 100) în apropierea primei uşi (22) a dispozitivului de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat;

d) scanarea, de către sistemul optic de măsurare (6) prezent în capătul mobil (41) al braţului robotic (4) menţionat, a porţiunii îndoite a elementului longitudinal (ET) menţionat dispus la prima uşă (22) menţionată;

e) generarea unui model digital (MD2) al acelei cel puţin o porţiune scanată menţionată;

f) achiziţionarea, de către unitatea electronică de comandă (3) menţionată a modelului digital (MD2) menţionat, a acelei cel puţin o porţiune scanată menţionată;

g) compararea modelului digital (MD2) menţionat al acelei cel puţin o porţiune scanată menţionată cu modelul digital (MD1) menţionat al elementului longitudinal îndoit (ETP) menţionat care urmează să fie obţinut, în scopul de a verifica conformitatea sau neconformitatea dintre modelele menţionate;

h) în cazul unei neconformităţi, modificarea parametrilor de control ai dispozitivului de îndoire a ţevilor (2) automat menţionat astfel încât să se corecteze neconformitatea menţionată şi/sau să se genereze un semnal de alarmă referitor la neconformitatea menţionată;

i) repetarea etapelor b) până la h) pentru fiecare dintre îndoirile care trebuie efectuate pe elementul longitudinal (ET) menţionat,

şi în care procedeul cuprinde efectuarea unei operaţiuni g2) efectuată înainte sau ulterior operaţiunii g), operaţiunea g2) menţionată asigurând efectuarea oricăror tăieri şi/sau găuriri pe elementul longitudinal (ET) menţionat, pe baza modelului digital (MD1) menţionat al elementului longitudinal îndoit (ETP) menţionat care urmează să fie obţinut.