MÉTODO Y APARATO PARA LA MANUFACTURA FLEXIBLE PRODUCTO CURVO DISCRETO A PARTIR DE MATERIAL
DE ALIMENTACIÓN
Antecedentes de la Invención 1. Campo de la Invención La presente invención se refiere, generalmente, a un método y aparato para la manufactura flexible y, de manera mas especifica, a un método y aparato para la manufactura flexible de una parte curva discreta a partir de material de alimentación.
2. Descripción de la Técnica Relacionada Hay numerosos componentes, partes y sub-componentes que deben ser sometidos a uno o mas pasos de manufactura para impartirles una curvatura predeterminada. Estos pasos de manufactura típicamente requieren del uso de herramental duro que puede incluir múltiples troqueles progresivos, operaciones de formación de cabeza en frió, operaciones de doblado de tubos, así como la necesidad de manufacturar otros componentes asociados, por ejemplo, vía operaciones de moldeo por inyección de plásticos o similares . Este herramental y el equipo relacionado así como el procesamiento tipo lotes de tales operaciones de manufactura finalmente tienen un impacto significativo sobre el costo de la parte manufacturada. Los componentes, las partes y los sub-componentes curvos son comúnmente empleados en diversas aplicaciones automotrices. Como ejemplos solamente, y no a guisa de limitación, tales componentes, partes y sub-componentes curvos pueden encontrarse en bastidores para asientos automotrices, respaldos de asientos, líneas de frenos, y otros diversos elementos estructurales que incorporan de cualquier forma un doblez . Un ejemplo específico incluye conjuntos de limpiadores de parabrisas automotrices. De manera mas específica, se conoce emplear una sola tira homogénea, curva, alargada, que forma una "columna" de resorte del conjunto limpiador de parabrisas. Tales conjuntos limpiadores de parabrisas son en ocasiones referidos como conjuntos limpiadores de parabrisas tipo "cuchilla de viga" . La columna de la cuchilla de viga es hecha de acero de resorte y puede ahusarse tanto en anchura como grosor desde su centro hacia sus extremos libres o puntas . La columna tiene una formación conectora en una posición central para conexión a un brazo impulsado de manera recíproca. El brazo aplica una fuerza descendente y mueve el conjunto de cuchilla a través del parabrisas . La columna es curva a lo largo de un plano que es similar al plano de curvatura que es definido por el parabrisas. Un elemento limpiador está asegurado a la columna. El grosor y la anchura de la columna y su radio de curvatura son de preferencia igualados en cada punto a lo largo de la longitud de la columna de modo que la columna provea una distribución de fuerza por unidad de longitud en una dirección longitudinal que se incrementa hacia ambas puntas del limpiador de parabrisas cuando está el uso el limpiador de parabrisas, oprimido hacia abajo entre sus extremos sobre una superficie ya sea plana o curva de manera compleja. Los conjuntos limpiadores de parabrisas de cuchilla de viga tienen la ventaja de un menor perfil en comparación con los conjuntos limpiadores de parabrisas estilo torneo, consisten en menos partes y se consideran ser estéticamente agradables . Aunque tales conjuntos limpiadores de parabrisas tipo cuchilla de viga tienen muchas características y ventajas deseables, pueden ser difíciles de manufacturar y, debido al herramental duro requerido para conformar, cortas y curvar la columna, relativamente costosos en comparación con otros conjuntos limpiadores de parabrisas convencionales conocidos en la técnica relacionada. Sin embargo, la presente invención supera estas dificultades en la técnica relacionada en un método y aparato para la manufactura flexible de una parte curva discreta, tal como la columna de un conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga, a partir de un material de alimentación. Pero, de la descripción que sigue, los técnicos en la materia apreciarán que el método y aparato de la presente invención pueden ser usados para manufacturar cualquier parte curva, discreta a partir de un material de alimentación y que la invención no está limitada en forma alguna a la aplicación particular referida anteriormente o descrita mas adelante en mayor detalle. De esta manera, el contexto de un conjunto limpiador de parabrisas tipo cuchilla de viga, como se describe en la presente, es meramente para fines de ejemplo para ilustrar adicionalmente la presente invención, y no para ninguna finalidad limitante. Compendio de la Invención La presente invención supera las deficiencias de la técnica relacionada en un método y aparato para la manufactura flexible de un producto curvo discreto a partir de un material de alimentación. El aparato incluye una fuente de calor que está adaptada para imponer un haz de calor enfocado sobre al menos una superficie de una pieza de trabajo para hacer que la superficie de la pieza de trabajo se expanda y con ello se mueva en la dirección general de la fuente de calor e imparta un radio de curvatura predeterminado a la pieza de trabajo. Aplicando el aparato de la presente invención con relación a la manufactura de una columna curva discreta para un conjunto limpiador de parabrisas a partir de material de alimentación, tal como se divulga en el ejemplo específico descrito en la presente, el aparato incluye una laminadora de rolado en frío que imparte un grosor predeterminado a la pieza de trabajo. El aparato incluye también una estación de perfilado de anchura que imparte una anchura predeterminada a la pieza de trabajo y una estación formadora de curvatura y de tratamiento térmico. La estación formadora de curvatura y de tratamiento térmico incluye una primera fuente de calor que está adaptada para imponer un haz enfocado de calor sobre al menos una superficie de la pieza de trabajo. El haz de calor define un eje mayor y un eje menor en la pieza de trabajo. El eje mayor del haz de calor enfocado está dispuesto sustancialmente transversal al movimiento relativo de la pieza de trabajo respecto del haz de calor e imparte un radio de curvatura predeterminado alrededor del eje mayor. En adición, el aparato incluye un enfriador que enfria la pieza de trabajo después de que ha sido calentado por la primera fuente de calor . Una segunda fuente de calor también es empleada para templar la pieza de trabajo después de que ha sido enfriada. Un método de manufacturar un producto curvo discreto a partir de un material de alimentación también es divulgado e incluye los pasos de proveer un haz de calor enfocado sobre al menos una superficie de una pieza de trabajo para hacer que la superficie de la pieza de trabajo se expanda y con ello mueva en la dirección general de la fuente de calor y con ello imparta un radio de curvatura predeterminado a la pieza de trabajo. Como se aplica al ejemplo específico de manufacturar una columna curva discreta para un conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga a partir de material de alimentación, como se describe en la presente, el método incluye los pasos de impartir un grosor predeterminado a la pieza de trabajo e impartir una anchura predeterminada a la pieza de trabajo. El método también incluye proveer una primera fuente de calor que está adaptada para imponer un haz de calor enfocado sobre al menos una superficie de la pieza de trabajo donde el haz de calor define un eje mayor y un eje menor en la pieza de trabajo y el eje mayor del haz de calor enfocado está dispuesto sustancialmen-te transversal al movimiento relativo de la pieza de trabajo con respecto del haz de calor. El haz de calor imparte un radio de curvatura predeterminado alrededor del eje mayor. En adición, el método incluye el paso de enfriar la pieza de trabajo después de que ha sido calentada por la primera fuente de calor y templar la pieza de trabajo después de que ha sido enfriada. La interfaz del operador en una linea de producción que emplea el método y aparato de la presente invención es mínima y consiste, principalmente, en monitorear el estado de la línea de producción y la calidad del producto que está siendo producido, mas que el control del proceso. Idealmente, la línea de producción incluye ninguna o pocas herramientas duras, pero mas bien es principalmente software controlado para permitir cambios y modificaciones a los productos final "en marcha" . De esta manera, como se describirá en mayor detalle mas adelante, una línea de producción que emplea el método y el aparato de la presente invención tiene "herramental virtual" y puede producir cualquier número de partes diferentes sin detener o incluso reducir la velocidad del proceso de manufactura. Sin embargo, los técnicos en la materia apreciarán a partir de la descripción que sigue que, aunque la reducción en el uso de herramental duro es una metal global, general del método y aparato de la presente invención, puede todavía emplearse algo de herramental duro en cualquier línea de producción dada sin desviarse de los alcances de la invención, como se definen en las reivindicaciones anexas. De manera similar, en la forma de realización preferida contemplada por los inventores, la línea de producción que emplea el método y aparato de la presente invención incluye un computador de procesamiento de señales digitales que tiene una red neural que incluye una base de datos de diseños con valores de manufactura predeterminados para controlar el proceso global para producir el producto final. De esta manera, el método y aparato de la presente invención ofrecen numerosas ventajas sobre las líneas de producción tradicionales, con herramental duro, conocidas en la técnica relacionada. De la manera mas notable, estas ventajas incluyen la capacidad de procesar en flujo de manera continua el material de trabajo mientra se reducen o eliminan, tanto como sea posible, los procesos por lotes en la producción de un componente, parte o sub-componente . Esta ventaja da como resultado costos, desechos y gastos de mano de obra reducidos . El método y aparato de la presente invención también proveen mejoras en vueltas de inventario y la utilización mas eficiente de materias primas. A mayor abundamiento, el costo para manufacturar y construir una línea de producción que emplea el método y aparato de la presente invención es menor que el costo de procesar con herramental una familia de partes empleadas para manufacturar productos, tales como conjuntos limpiadores de parabrisas, bastidores de asientos automotrices, respaldos de asientos, líneas de frenos, productos tubulares doblados, y diversos otros elementos estructurales que incorporan de alguna manera un doblez . Breve Descripción de los Dibujos Otras ventajas de la presente invención serán apreciadas fácilmente al comprenderse mejor las mismas por referencia a la siguiente descripción detallada cuando se considera con relación a los dibujos acompañantes, donde: la figura 1 es una vista en perspectiva de un conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga que tiene una columna hecha usando el método y aparato de la presente invención; la figura 2 es una representación esquemática de una linea de producción para manufacturar una parte curva discreta de material de alimentación; la figura 3 es una vista esquemática de una bobina enrollada de acero de resorte; la figura 4 es una representación esquemática de una laminadora de rolado en frío; la figura 5 es una representación esquemática de una estación de perfilado de anchura; la figura 6 es una representación esquemática de una estación formadora de curvatura y de tratamiento térmico;
la figura 7 es una representación esquemática de una estación de corte; la figura 8 es una representación esquemática de una estación de limpieza y pintura de partes; y la figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra cada paso de un proceso de manufactura flexible de la presente invención como se aplica a la manufactura de un conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga. Descripción Detallada de la(s) Forma (s) de Realización Preferida (s) El método y aparato de la presente invención serán descritos en mayor detalle mas adelante con relación a un uso posible para manufacturar un conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga. Sin embargo, como se señaló antes, los técnicos en la materia apreciarán a partir de la descripción que sigue que el método y aparato de la presente invención pueden ser empleados con relación a varios productos diversos y de ninguna manera están limitados al ejemplo descrito en la presente. Para este fin, un ejemplo representativo de un conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga es generalmente indicado en 10 en la figura 1, donde se usan números similares para designar estructuras similares y pasos de método similares a través de todos los dibujos. El conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga 10 incluye una columna 12 y un elemento limpiador 14. El conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga 10 es controlado e impulsado por un brazo cargado por resorte, una porción del cual se ilustra en líneas tanto continua como fantasma en 16 en la figura 1. El conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga 10 está montado adyacente al parabrisas (no mostrado) de un vehículo y es impulsado pivotal-mente para impartir movimiento reciprocante al conjunto limpiador de cuchilla de viga 10 a través del parabrisas, como se conoce comúnmente en la materia. La columna 12 está conectada al brazo 16 mediante un acoplador, generalmente indicado en 18, que actúa para conectar de manera liberable el conjunto limpiador 10 al brazo limpiador cargado por resorte 16. La columna alargada 12 tiene una longitud de viga longitudinal que se extiende entre extremos primero y segundo 20, 22. La longitud de viga define una línea media 24 que se extiende a lo largo de la longitud de viga. El acoplador 18 está ubicado en una posición intermedia, comúnmente en el centro longitudinal, entre extremos longitudinales primero y segundo 20, 22. Sin embargo, los técnicos en la materia apreciarán que el acoplador puede estar ubicado polarizado hacia un extremo 20, o el otro extremo 22. La columna 12 está hecha de material flexible de manera resiliente que aplica una fuerza desde el brazo limpiador cargado por resorte 16 a través del acoplador 18 a lo largo de la longitud de la columna a los extremos longitudinales primero y segundo 20, 22. La columna 12 es típicamente hecha de una sola pieza integral de material.
La columna 12 incluye una superficie superior 26 y una superficie opuesta de montaje 28 con lados o bordes primero y segundo 30, 32 extendiéndose entre ellas. De preferencia, el elemento limpiador 14 es unido mecánicamente, enlazado, unido químicamente o adherido de otra manera a la superficie de montaje 28 de la columna 12 y se extiende por una porción sustancial de la longitud de viga longitudinal . La sección transversal de la columna 12 es generalmente rectangular, haciendo los lados primero y segundo 30, 32 generalmente perpendiculares tanto a la superficie superior 26 como a la superficie de montaje 28. Sin embargo, la sección transversal puede tener cualquier forma geométrica adecuada. La columna 12 tiene una anchura "W" definida a lo largo de una línea de anchura trazada entre los lados primero y segundo 30, 32 y perpendicular a la línea media 2 . El grosor de la columna 12 es definido por una línea t que se extiende perpendicular a la anchura entre la superficie superior 26 y la superficie de montaje 28. En general, la anchura y el grosor de la columna pueden ser consistentes o la columna puede variar en anchura y/o grosor a lo largo de su longitud longitudinal . La columna 12 es curva longitudinalmente, con un radio de curvatura o forma libre que, cuando se dispone operativamente, se extiende en una dirección general del plano de curvatura del parabrisas (en lo sucesivo, "curvatura de parabrisas") . Un plano X-Y es definido por una sección transversal tomada longitudinal-mente a lo largo de la línea medía 24 y a través de la columna 12 y el elemento limpiador 14, con el eje X extendiéndose tangen-cialmente a la línea media 24 en el centro de la columna 12 y el eje Y extendiéndose a través de la sección transversal 12 y el elemento limpiador 14. El eje Z se extiende perpendicular al plano X-Y en la dirección de la línea de anchura trazada en el centro o la porción conectora de la columna 12 al acoplador 18. La curvatura de la columna 12 en el plano X-Y puede ser simétrica o asimétrica, dependiendo de los requerimientos de fuerza y el contorno del parabrisas. La columna pre-curva 12, de forma libre, flexible, se aplana, o se reduce la curvatura, tal que la columna se conforme cuando el brazo limpiador 16 aplica fuerza a la misma sobre un parabrisas. De esta manera, la columna 12 debe tener una curvatura adecuada de forma libre para asegurar una buena distribución de fuerza sobre parabrisas que tienen diversas curvaturas y para efectuar una envoltura apropiada alrededor del parabrisas . Con relación a tales conjuntos limpiadores de parabrisas de cuchilla de viga (así como numerosos otros productos) , existe una necesidad de manufacturar la columna curva, delgada, larga 12 en una manera capaz de suministrar una aplicación automotriz en alto volumen en una forma eficiente, efectiva desde el punto de vista de costos. A mayor abundamiento, puede haber necesidad de manufacturar tal componente que puede tener una forma ahusada en ya sea su anchura W o su grosor t o ambos . La presente invención incluye un método y aparato que pueden ser empleados para manufacturar tal componente y que pueden formar parte de una línea de producción flexible, generalmente indicada en 40 en la figura 2. En general, la línea de producción flexible 40 puede ser empleada para manufacturar cualquier número de componentes o partes curvos, discretos. Sin embargo, la línea de producción 40 será descrita en el contexto de manufacturar una columna curva de un conjunto limpiador de parabrisas tipo cuchilla de viga 10 del tipo ilustrado en la figura 1. Los técnicos en la materia apreciarán a partir de la descripción que sigue que el método y aparato de la presente invención pueden ser empleados para manufacturar cualquier número de componentes, partes y/o sub-componentes curvos, y que la presente invención no está limitada a aplicaciones automotrices, en general, ni a conjuntos limpiadores de parabrisas, en particular. Para este fin, tal línea de producción 40 puede incluir una fuente de una pieza de trabajo, tal como una bobina enrollada de acero de resorte, generalmente indicada en 42 (figura 2 y 3) ; una laminadora de rolado en frío, generalmente indicada en 44 (figuras 2 y 4) ; una estación de perfilado de anchura, generalmente indicada en 46 (ver figuras 2 y 5) ; una estación formadora de curvatura y de tratamiento térmico, generalmente indicada en 48 (figuras 2 y 6) ; una estación de corte, generalmente indicada en 50 (figuras 2 y 7) , y una estación de limpieza y pintura de partes, generalmente indicada en 52 (figura 8) . Cada etapa de la línea de producción 40 será ahora descrita en mayor detalle en lo sucesivo . Haciendo referencia específicamente a la figura 3, y para fines de manufacturar la columna 12, la bobina enrollada de acero 42 es de preferencia un acero de resorte al carbono-manganeso, medio, por ejemplo SAE 6150 u otros aceros de baja aleación en el rango medio de carbono. La bobina 42 es enrollada por oscilación fuera de la bobina maestra y es soldada y rolada en frío de manera cruzada en los puntos de unión. El área soldada es templada. La bobina 42 incluye una espira de toma, indicada esquemáticamente en 54. La espira de toma 54 es pesada para producir una retro-tensión en el material o la pieza de trabajo, ilustrada esquemáticamente en 56, antes de entrar a la primera operación. La bobina 42 puede también incluir un sistema de visión de láser 55 (figura 4) instalado sobre el material de modo que el área unida por soldadura pueda ser identificada. La ubicación de las áreas unidas por soldadura es enviada hacia una barra colectora en serie de modo que no se hagan partes del material unido. De la bobina 42, el material de trabajo de acero 56 tiene una película ligera de aceite rolada o rociada sobre ambos lados del mismo (indicado esquemáticamente en 57 en las figuras 4 y 9) y es entonces guiado a la laminadora de rolado en frío 44 (figura 4) . La laminadora de rolado 44 está diseñada para acondicionar la pieza de trabajo impartiendo un grosor constante o variable t predeterminado a la misma. Para este fin, la laminadora de rolado en frío 44 puede incluir guías fijas, ahusadas, y verticales y rodillos laterales programables (representados esquemáticamente en 59) . La laminadora de rolado 44 incluye un par de rodillos opuestos 58, 60 que son capaces de girar alrededor de ejes dispuestos generalmente de manera transversal a la dirección de desplazamiento del material de trabajo 56 al fluir a través de la laminadora 44 y entre los rodillos 58, 60. Al menos uno de los rodillos 58, 60 es movible en una dirección perpendicular a la trayectoria del material de trabajo 56 a través de la laminadora 44 y hacia o lejos del otro rodillo. De manera mas específica, y como se ilustra en la forma de realización preferida de la figura 4, el rodillo 60 está montado de manera movible en un accionador hidráulico, indicado de manera esquemática en 62. Un par de conjuntos sensores de rodillo 64, 66 está montado a través de esquinas para medir la separación entre los rodillos 58, 60 en incrementos a una posición lineal de 0.2 mm del material 56. Los sensores 64, 66 forman una parte de un sistema de control que será descrito mas adelante en mayor detalle. En el ejemplo representativo divulgado en la presente, se desea que la columna 12 se ahúse tanto en anchura como en grosor. La anchura de la columna 12 será enfocada en la estación de perfilado de anchura 46 descrita con mayor detalle en lo sucesivo. Un grosor ahusado es impartido al material de trabajo de acero 56 en la laminadora de rolado 44. De esta manera, en la forma de realización preferida, la laminadora 44 tiene una alta rigidez, sin rodillos de respaldo, debido a que la anchura de material de la columna es menor de 30 mm. En la medida en que varia el grosor de la columna, la variancia del material 56 debe ser controlada a mas o menos 20 um. El material 56 es siempre reducido en al menos 0.3 mm y puede ser reducido tanto como 1.1 mm. La laminadora de rolado en frío 44 puede ser generalmente del tipo divulgado en la patente US 5,590,566, expedida el 7 de enero de 1977, e intitulada "Apparatus for the Manufacturing of a Thin Metallic Strip" ; y/o la patente US 5,8765,672, expedida el 2 de marzo de 1999, e intitulada "Method and Apparatus for Manufacturing Metallic Support Beams for Windscreen Wiper Blade Assemblies" . Ambas patentes se cedieron a la cesionaria de la presente invención. Las divulgaciones de estas patentes son incorporadas en la presente por referencia. Los rodillos impulsados 58, 60 jalan el material de la espira de toma 54. El grosor real del material saliente puede variar, dependiendo de los parámetros de operación deseados del producto final que se esté siendo manufacturado, en este ejemplo el conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga. De esta manera, el grosor del material también es medido en 67 usando un dispositivo medidor de grosor lineal. El grosor real del material es entonces comparado con el grosor objetivo de la laminadora de rolado. A mayor abundamiento, un codificador de flecha incremental, generalmente indicado en 68, es empleado para medir la posición lineal hacia abajo del eje de la parte semi-formada. La separación de los rodillos 58, 60 es controlada por medio de un controlador de procesamiento de señales digitales que recibe retroalimentación de los diversos sensores 64, 66 67 y el codificador 68, como se discutirá mas adelante con mayor detalle. Debido a las estrechas tolerancias de grosor y gradiente de grosor que pueden requerirse para manufacturar cualquier producto dado, tal como la columna 12, un controlador lógico programable (PLC) no puede procesar la información entrante de sensores dentro de un intervalo de tiempo deseable y aceptable. De esta manera, un computador de procesamiento de señales digitales (DSP) que sea capaz de procesar el grosor del material en tiempo real, como se visto por los sensores, por ejemplo 64, 66 que miden la magnitud de la separación entre los rodillos 58, 60 y el sensor 67 que mide el grosor del material después de que ha pasado a través de los rodillos 58, 60, es requerido para controlar la operación del método y aparato de la presente invención. Para este fin, el computador de procesamiento de señales digitales (indicado esquemáticamente en 71 en la figura 9) empleado con el método y aparato de la presente invención también utiliza un programa controlado por una máquina de red neural que se alimentan con diversa información de grosor y posición de modo que puedan realizarse ajustes en la separación entre los rodillos 58, 60, en tiempo real, con ello permitiendo raantener las tolerancias de grosor y de gradiente de grosor. De esta manera, el perfil del material 56 será modificado de manera precisa de modo que la laminadora de rolado en frío 44 provea una tira continua, semi-formada de metal, indicada generalmente en 70, teniendo un grosor predeterminado que puede variar a lo largo de la longitud de la tira 70. El computador de procesamiento de señales digitales 71 que utiliza la red neural será descrito en mayor detalle mas adelante. Posteriormente, cualquier aceite residual dejado en la parte semi-formada 70 del proceso de rolado en frió puede ser removido como se indica en 69. A mayor abundamiento, un conjunto tensionador, generalmente indicado en 72, es empleado para asegurar que la parte semi-formada 70 sea mantenida bajo tensión y para ayudar a enderezar la curvatura de borde del material 70. El conjunto tensionador 72 tiene dos rodillos opuestos 74, 76 que son controlados usando motores de servo-tracción. La torsión generada por estos rodillos 74, 76 es suficiente para mover de manera continua el material semi-formado 70 a su través y puede producir suficiente torsión para aportar hasta 30% de la potencia de jalar para todo el proceso de rolado. La fuerza de jalar es suficiente para "jalar la cola recta" en la parte semi-formada 70, así removiendo la inclinación de borde del material. Rodillos laterales programables 59 en el lado entrante de la laminadora de rolado 44 pueden también ser empleados para ayudar lateralmente a mover o resistir el movimiento de material, de modo de ayudar al conjunto tensionador 72 a enderezar la inclinación de borde. Un marcador de chorro de tinta 73 puede ser usado para marcar selectivamente una línea sobre la parte semi-formada 70 en lugares predeterminados a lo largo de la misma para designar el inicio/fin de un parte totalmente formada, como se describirá en mayor detalle mas adelante. Sin embargo, los técnicos en la materia apreciarán que pueden emplearse para este fin numerosas otras técnicas repetibles. Por ejemplo, y como una alternativa a una marcha de chorro de tinta, puede impartirse algún cambio físico o geométrico predeterminado en el material o el grosor del material o la superficie de la pieza de trabajo para designar el inicio y/o el fin de una parte totalmente formada . El material de continuo, semi-formado 70 que tiene un grosor variable es entonces transferido a la estación de perfilado de anchura, indicada generalmente en 46 en las figuras 2 y 5. Un sistema de visión 77 puede ser empleado para identificar el punto de inicio de cada parte designada individual (como se observa por la marca de chorro de tinta u otra técnica de marcado) que entra a esta estación de perfilado de anchura 46. Un codificador lineal, generalmente indicado en 78, re-verifica la posición de longitud en la parte identificada por la tinta. La estación de perfilado de anchura 46 incluye una estación de corte, indicada generalmente en 80. De manera mas específica, y como se ilustra en la forma de realización preferida, un láser de doble cabeza 82 es montado sobre la parte semi-formada 70 y proyecta la posición focal de la óptica del láser sobre la parte 70. Para este fin, el láser 82 es montado a una altura apropiada, predeterminada, sobre la parte 70 para proveer un corte óptimo. Las cabezas gemelas son colocadas separadas, de modo que la óptica no interfiera entre sí y de modo que puedan cortar la parte 70 a una anchura mínima de 4 ram. En la forma de realización preferida contemplada por. los inventores, la estación de corte 80 emplea un láser de NdtYAG bombeado, con diodo, de 2.2 kilovatios, equipado con un separador de haz láser 50/50. El láser es montado de manera remota con relación a la parte 70 y la potencia de láser es provista a la estación de trabajo 46 vía dos cables de fibra óptica (no mostrados) . De manera alternativa, la estación de corte 80 puede incorporar un par de láseres de C02, u otra fuente adecuada de corte . Como se indica en la figura 5, al cortar el láser la anchura de la parte 70, el material de desecho, generalmente indicado en 84, es jalado hacia abajo y lejos de la parte 70, de modo que pueda cortarse en pequeños pedazos para desecho. En adición, el material 70 tiene muescas, como se indica en 86 en la figura 9, para los fines de montar el acoplador 18 a la columna 12, como se describió antes. Un sistema medidor de láser de anchura de cabezal, indicado generalmente en 88, es empleado para verificar la anchura y las dimensiones de posición reales de la parte después de que ha sido cortada por el láser de cabezal 82.
El sistema medidor 88 usa un haz de láser de línea de cabezal 90 y una cámara inferior 92 para medir la sombra proyectada de la anchura de la parte. En adición, otro conjunto tensionador, generalmente indicado en 94, es empleado para mantener una tensión ligera sobre la parte en la estación de perfilado de anchura 46 de la línea de producción 40. Sin embargo, en la forma de realización preferida ilustrada en esta figura, el conjunto tensionador 94 incluye solamente un motor de servo-tracción. El material perfilado en anchura o la pieza de trabajo producida a partir de la estación de corte 46 es representado esquemáticamente en 96 en las figuras 5 y 6. En adición a los sensores y el sistema medidor antes discutido e ilustrado en las figuras de los dibujos, para cualquier componente curvo dado que pueda ser manufacturado usando el método y aparato de la presente invención, puede haber necesidad de sistemas sensores y medidores adicionales, similares o incluso diferentes, para proveer retroalimentación y control adecuados del proceso global. Por ejemplo, los técnicos en la materia apreciarán que un sistema medidor del tipo antes descrito, e indicado generalmente en 88 en la figura 5, así como sensores adicionales del tipo antes descrito e identificados con los números de referencia 67 y 68 en la figura 4, pueden añadirse a la línea de producción flexible 40 después del conjunto tensionador 72 y antes de la estación de perfilado de anchura 46 de modo que puedan recolectarse y usarse para controlar el proceso global datos adicionales referentes a las características relevantes de la pieza de trabajo en este punto del proceso. De esta manera, a partir de la descripción global del método y aparato de la presente invención contenida en la presente, los técnicos en la materia apreciarán que el número, el tipo y el fin de los sensores descritos en la presente no son exhaustivos y que dispositivos similares adicionales pueden ser empleados a través de toda la línea de producción. Después de la estación de corte 46, el material 96 recién perfilado es alimentado a la estación formadora de curvatura y de tratamiento térmico, generalmente indicada en 48 en las figuras 2 y 6. Para este fin, la posición del material 96 es de nuevo identificada por las marcas de pintura o por el cambio físico, geométrico predeterminado en el grosor del material que indica el inicio y el fin predeterminados de la columna 12 que finalmente será manufactura en el ejemplo representativo. A mayor abundamiento, un codificador de flecha 98 (figura 9) es empleado para re-identificar la longitud predeterminada del producto final y se emplea un sensor de láser de re-identificación de anchura para determinar el centro del producto final. El material de tira 96 puede ser girado 90° (ver también 100 en la figura 9) de modo que esté dispuesto en uno de sus bordes 30, 32. En esencia y en este ejemplo, el material 96 es torcido 90°. El torcido es realizado en el rango elástico del material 96 de modo de no impartir esfuerzos residuales adiciona-les en el material de la parte. Sin embargo, los técnicos en la materia apreciarán que la rotación de la parte no es crítica a la invención . A continuación, una curvatura de radio predeterminado es entonces impartida de manera permanente al material 96 entre sus puntos predeterminados de inicio y fin (ver 102 en la figura 9) . Este radio de curvatura predeterminado es impartido al material 96 calentando una superficie 104 del material 96 de modo de expandir, pero no necesariamente derretir, el material e inmediatamente después enfriar el material (ver 106, figura 9) en una forma rápida. Para este fin, el aparato de la presente invención incluye una primera fuente de calor que está adaptada para imponer un haz de calor enfocado sobre al menos una superficie de una pieza de trabajo. Una forma de realización preferida de una fuente de calor, como se contempla por los inventores, incluye un láser que produce un haz de luz difuso dirigido hacia al menos una superficie de la pieza de trabajo. Otra forma de realización preferida de la primera fuente de calor es una lámpara infrarroja, de plasma, enfriada con agua, que también produce un haz de luz dirigido hacia al menos una superficie de la pieza de trabajo. Una lámpara infrarroja, de plasma, enfriada con agua, adecuada, está disponible de Vortek Technologies, pudiendo consultarse en www.vortek.com. Los técnicos en la materia apreciarán que pueden haber otras fuentes de calor que pueden emplearse en el método y aparato de la presente invención. Todo lo que es necesario es que la primera fuente de calor sea capaz de impartir un radio de curvatura predeterminado a la pieza de trabajo, como se describe mas adelante en mayor detalle. En consecuencia, la presente invención, como se describirá en lo sucesivo, será presentada en el contexto de un láser empleado como la primera fuente de calor. Para este fin, una forma de realización preferida del método y aparato de la presente invención emplea un láser, generalmente indicado en 108, que es enfocado sobre una superficie 104 de la parte 96. El láser 108 emplea un haz difuso de una configuración ovalada o "similar a línea" que tiene un eje mayor que se extiende transversal al eje longitudinal de movimiento del material 96. El haz de forma ovalada se extiende transversal a la superficie de la pieza de trabajo. Dicho de otra manera, el haz de calor se extiende a través, o sustancialmente a través, de toda la anchura de la parte. Como se señaló antes, la potencia del láser 108 es modulada y controlada de modo de, idealmente, no derretir la superficie 104 de la parte 96 sino mas bien expandir la superficie 104 del material 96 sobre el cual choca el haz. Mientras una superficie de la pieza de trabajo se expande, la pieza de trabajo se mueve en la dirección general de la fuente de calor, en este caso el láser, con ello impartiendo un radio de curvatura predeterminado a la pieza de trabajo. Mientras se expande una superficie de la pieza de trabajo, se ha observado que este proceso hace que el material sobre esa superficie se "junte", de modo de impartir el doblez a la pieza de trabajo. En la forma de realización preferida, el láser es un láser 108 de diodo directo, de 6 kilovatios, teniendo una salida de haz en forma ovalada con una longitud a lo largo de su eje mayor de aproximadamente 12 mm y una longitud a través de su eje menor de aproximadamente 1 mm. Sin embargo, en la forma de realización preferida, el haz debe ser dimensionado de modo de extenderse a través, o sustancialmente a través, de la anchura de la superficie que está siendo tratada. El haz es explorado a lo largo de una porción predeterminada de la superficie 104 del material de cada producto final en la dirección del eje longitudinal del material 96. En la forma de realización aquí ilustrada, el material 96 se mueve con relación al haz del láser. Sin embargo, los técnicos en la materia apreciarán que el haz puede ser movido relativo al material. De manera similar, aunque la columna del conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga descrito en detalle en la presente puede tener un radio de curvatura predeterminado impartido a la misma usando una sola fuente de calor que se explora sobre la pieza de trabajo en una sola pasada, los técnicos en la materia apreciarán que pueden emplearse una o mas fuentes de calor para cualquier aplicación dada y que la pieza de trabajo puede ser explorada por el haz de calor múltiples veces. A mayor abundamiento, donde se emplean múltiples fuentes de calor, esas fuentes de calor pueden ser vinculadas en la misma de varias posiciones en la pieza de trabajo y pueden adaptarse para imponer sobre ella tanto haces enfocados como no enfocados . En cualquier caso, inmediatamente después de que ha sido calentada por el láser 108, la superficie 104 es enfriada. Este proceso puede ser logrado usando técnicas de enfriamiento pasivas o activas. En la forma de realización preferida, la superficie expandida 104 del material es enfriada activamente usando un enfriador de vórtice 110. El enfriador de vórtice 110 está ubicado adyacente al punto de choque del láser sobre la superficie 104 del material 96. El enfriador de vórtice 110 es del tipo manufacturado por Exair Corporation, de Cincinnati, Ohio, Estados Unidos, que puede consultarse en www.exair . com. Sin embargo, los técnicos en la materia apreciarán que puede emplearse para este fin cualquier número de mecanismos de enfriamiento adecuados conocidos comúnmente en la materia . Mientras el material está siendo calentado por el láser 108, es totalmente austenizado. Sin embargo, cuando se enfría, el material intenta regresar a su grosor original pero es enfriado demasiado rápidamente para que esto ocurra. Este proceso de calentamiento/enfriamiento da como resultado fuerzas del material que imparten una curvatura al material 96 a lo largo de su eje longitudinal. Al mismo tiempo, el enfriamiento rápido es suficiente para producir una dureza intensa que es una martensita no templada en RC 58/60. El enfriamiento rápido da como resultado un esfuerzo superficial y sub-superficial en el área de la pieza de trabajo que se está enfriando. Estos esfuerzos son vectorizados en la dirección general de la constricción. Se ha observado que, como la pieza de trabajo es calentada adyacente al área que se enfría, el material calentado no puede soportar un esfuerzo de resistencia para oponerse al esfuerzo producido en el área enfriada. En este caso, la superficie del área de la pieza de trabajo que está siendo enfriada en jalada hacia el área que está siendo calentada, con ello impartiendo un radio de curvatura predeterminado, permanente, a la pieza de trabajo. La estación formadora de curvatura y de tratamiento térmico 48 puede por tanto incluir un sistema sensor de curvatura, como se indica en 112 en las figuras 6 y 9, dispuesto tan cerca del láser 108 y el enfriador de vórtice 110 como sea posible. La potencia del láser es modulada para controlar el radio de curvatura real de la parte que esté siendo manufactura al radio especificado. Para este fin, el controlador de procesamiento de señales digitales 71 para el sistema global emplea un sistema de software de red neural para controlar las variables del proceso, incluyendo el grosor del material, el perfilado de anchura, la curvatura y las propiedades de expansión térmica. En una forma de realización contemplada por los inventores, la red neural empleada con relación a la línea de producción 40 puede tener cien o mas nodos. Cada nodo es definido como un valor ponderado y por conexiones a los demás nodos. Los diversos valores ponderados pueden ser usados para simular los nodos de una red neural, dependiendo de la parte que esté siendo manufactura con relación a la línea de producción 40, el tipo de material empleado, así como varios otros factores. De esta manera, la configuración de red exacta y los valores ponderados exactos variarán dependiendo de la aplicación específica (v.gr., el tipo y la constitución metalúrgica del material empleado, el grosor del material, y el tipo y la potencia de la fuente de calor, el tipo de la fuente de energía, la velocidad del material que fluye a través de la línea de producción 40, así como la naturaleza y el número de sensores empleados en la línea de producción 40) . Los nodos de entrada de la red neural reciben datos digitales de señal de voltaje en una cierta ventana, de tiempo real. Los nodos pueden estar espaciados ya sea de manera uniforme o no lineal en la ventana de tiempo. En cualquier caso, la red neural es determinista, en tanto a que una entrada dada siempre producirá la misma salida. En el ejemplo discutido en la presente, la red neural provee una salida que indica si el grosor de material 70 producido en la laminadora de rolado 44 es producido dentro de rangos aceptables/ si la anchura de material 96 producido en la estación de perfilado de anchura 46 ha sido cortada dentro de niveles aceptables; si la curvatura impartida al material 124 en la estación formadora de curvatura y de tratamiento térmico 48 está dentro de niveles aceptables; y si la parte 12 ha sido cortada a sus dimensiones apropiadas en la estación de corte 50. El controlador de procesamiento de señales digitales 71 ajusta diversos parámetros en cada una de estas estaciones 44, 46, 48 y 50, enviando las señales de control requeridas a diversos sensores 55, 64, 66, 67, 68, 73, 76, 88, 98, 112 y 128 (figura 7), así como posiblemente otros sensores, que controlan las operaciones en cada una de estas estaciones . A este respecto, el controlador de procesamiento de señales digitales en tiempo real 71 lleva a cabo el paso de comparar los parámetros detectados por los sensores con los parámetros almacenados en una o mas tablas de consulta contenidas dentro de la memoria del controlador de procesamiento de señales digitales 71. El contenido y el formato de las tablas de consulta variarán dependiendo de varios factores, incluyendo, pero sin limitarse a, el tipo de parte que se está fabricando, el material usado para manufacturar la parte, su grosor, el tipo de láser y la potencia del láser, etc. El contenido de cualquier tabla de consulta dada es determinado durante los experimentos pre-producción de formación de prototipos reales. Una vez que se encuentra un artículo en la tabla de consulta que iguala los parámetros detectados por los diversos sensores y alimentados al controlador de procesamiento de señales digitales 71, el controlador compara la lectura real con la información contenida en sus tablas de consulta y ajusta los parámetros necesarios para llevar las lecturas reales detectadas por los sensores a las lecturas deseadas contenidas dentro de las tablas de consulta. Este aparato de control sofisticado permite a la laminadora de rolado 44 así como a los láseres 80 y 108 (y los láseres 116, 118 y 126 descritos mas adelante) adaptar su potencia para hacer la columna 12 a las dimensiones y las propiedades de material deseadas . Después de que se imparte un radio de curvatura predeterminado al material 96, es tratado con calor. De esta manera, el aparato incluye una estación de templado, generalmente indicada en 114 en la figura 6. De manera mas específica, el material 96 es templado de vuelta a un valor RC 46/50. Los técnicos en la materia apreciarán que la estación de templado puede incluir cualquier dispositivo de templado adecuado, tal como dispositivos de templado por inducción tradicionales así como cualesquiera otros dispositivos de templado comúnmente conocidos en la materia. Sin embargo, con respecto a las formas de realización divulgadas en la presente, el dispositivo de templado es una segunda fuente de calor dispuesta, de preferencia, en relación de no contacto con la pieza de trabajo. De manera mas específica, el dispositivo de templado puede incluir un láser que haga chocar un haz de luz sobre la pieza de trabajo, con ello templándola. De manera alternativa, el dispositivo de templado puede incluir una lámpara infrarroja, y de preferencia una lámpara infrarroja de plasma, estabilizada con agua. No obstante los diversos dispositivos de templado que pueden ser empleados para este fin, en la forma de realización preferida el templado es logrado mediante el uso de dos láseres de diodo directos, opuestos 116, 118 que emiten un par de haces de láser no enfocados 120, 122, respectivamente, que imparten el tratamiento térmico. Se cree que, en la forma de realización preferida, el proceso de templado debe realizarse usando un método de no contacto de modo de no cambiar la curvatura de forma libre del material 96 que ha sido inducida usando el láser 108. A mayor abundamiento, debido a que la curvatura específica de la parte y su longitud pueden variar de producto final a producto final, la posición de la estación de templado 114 con relación a la superficie del material 96 debe flotar en el plano vertical del movimiento normal de deflexión del material. Sin embargo, el lugar geométrico de los haces producidos por los láseres opuestos 116, 118 sobre las superficies opuestas del material 96 debe mantenerse a la distancia apropiada para templar el material 96 a la dureza especificada. El material o la pieza de trabajo producida en la estación formadora de curvatura y de tratamiento térmico 48 es indicado esquemáticamente en 124 en las figuras 6 y 7. Este material 124 está ahora completo desde un punto de vista de grosor, anchura, curvatura y tratamiento térmico. Debe ahora cortarse a una longitud predeterminada. Como la longitud y las curvaturas individuales de diversos productos finales pueden variar, la posición en el espacio donde se corta el material 124 debe también flotar tanto en el plano vertical (debido a la curvatura de la parte) así como a su posición longitudinal (debido a los cambios de longitud de los productos finales) . En consecuencia, en la forma de realización preferida, se cree que el material 124 debe ser cortado usando un método de no contacto de modo de no cambiar la curvatura en la parte en la estación formadora de curvatura y de tratamiento térmico 48 corriente arriba. Al mismo tiempo, el material 124 puede necesitar ser sostenido en los bordes de modo de no ocasionar que se envíe una onda de choque de vuelta a través del material corriente arriba del punto en que se corta. En consecuencia, en la forma de realización preferida, el método y aparato emplean una estación de corte 50 usando un láser de corte 126. Un sistema de medición de coordenadas, generalmente indicado en 128 en las figuras 7 y 9, es empleado para determinar la posición y la ubicación exactas del material antes del corte. En la forma de realización preferida, el láser de corte 126 es controlado en los ejes X, Y, y Z usando el controlador DSP 71 y su red neural. Un aditamento, indicado esquemáticamente en 130, puede usarse para sostener el material 124 en uno o ambos de sus borde 30, 32 de modo que la parte no cambie su curvatura de forma libre. Para este fin, y en la forma de realización preferida, el láser de corte 126 es sostenido en un brazo robótico, generalmente indicado en 132, que controla el corte del material en los ejes Y, Y, y Z. De esta manera, se forma una columna discreta 12.
Las columnas 12 individuales están ahora listas para ser limpiadas y pintadas. Sin embargo, antes de cualquier operación de pintura o revestimiento, las columnas 12 pueden ser sometidas a tratamientos térmicos adicionales, tales como recocido, enfriamiento súbito, y/o enfriamiento de las columnas. De manera mas específica, y como se indica en la figura 9, las columnas 12 pueden ser sometidas a un tratamiento final 134. Este puede incluir, por ejemplo, formar una porción de labio en forma de copa, que se extiende hacia abajo, en cualquier extremo de la columna, como se indica en 136 y 138 de la figura 9. Estas porciones de labio eliminan bordes afilados y actúan para recibir los extremos terminales de los elementos limpiadores de hule 14 en caso de que se extienden toda la longitud en sentido longitudinal de la columna 12. En cualquier caso, las columnas 12 son a continuación sometidas a una operación convencional de revestimiento de polvo 140 (figura 9) en una estación de limpieza y pintura 52 (figura 8) . Sin embargo, los técnicos en la materia apreciarán que la columna 12, u otra parte manufacturada usando el método y aparato de la presente invención, puede someterse a otras operaciones de formación de poste sin apartarse del ámbito de la invención. Debido a que la columna 12 forma parte de un sistema de limpiador de parabrisas visible, sus requerimientos de terminado son de una superficie clase A. De esta manera, las superficies de la columna 12 deben ser lisas después de todas las operaciones previas y estar libres de cualesquiera bordes afilados. A mayor abundamiento, la columna debe estar libre de cualesquiera irregularidades superficiales visibles, que pueden en ocasiones aparecer como marcas onduladas . Los bordes de la columna producida en la estación de perfilado de anchura 46 deben estar libres de rebabas y, en una medida algo menor, de marcas de muesca de borde que pueden producirse en el proceso de corte por láser que produce el perfil de anchura de la columna 12. Las superficies tratadas térmicamente de la columna 12 deben también estar libres de incrustaciones y deben tener una mínima descarbonización . En la forma de realización preferida, la columna 12 será agarrada en la estación de limpieza y pintura de partes 52 y sometida a un líquido ácido 143 que limpia la parte asi como a fosfato 144 y rocío de polvo 146 (figura 9) . La columna rociada 12 será entonces horneada en una manera convencional como se indica en 148 en las figuras 8 y 9. Un acoplador, del tipo indicado en 18 en la figura 1, es entonces unido a la columna 12 (ver 150 en la figura 9) . Esto puede incluir los pasos de colocar la columna 12 en una posición predeterminada 158 y unir el acoplador 18 a la misma para formar un conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga como se indica en 152 en el diagrama de flujo de la figura 9. Posteriormente, un elemento limpiador del tipo indicado en 14 en la figura 1 será montado en la columna 12, como se indica en 156 en la figura 9. Con referencia principalmente a la figura 9, esto puede incluir el paso de colocar la columna 12 en una posición predeterminada (160) , aplicar un adhesivo tal como cola a una superficie de la columna 12 (162) , colocar el elemento limpiador de hule 14 con relación a la columna 12 y aplicar suficiente presión para unir de manera adhesiva el elemento limpiador 14 a la superficie arqueada, curva hacia abajo de la columna 12 (164) . El adhesivo es entonces dejado curar (166) . El conjunto puede también ser sometido a un tratamiento corona u otro proceso productor de energía superficial, como se indica en 154 en la figura 9. Tal tratamiento implica la aplicación de un alto voltaje a la columna 12 a una baja corriente. Este tratamiento ayuda en el enlace del elemento limpiador de hule 14 a la columna 12 vía el adhesivo. El conjunto está posteriormente disponible para empaque, almacenamiento y/o embarque, como se indica generalmente en 168 en la figura 9. El método y aparato de la presente invención están adaptados para acomodar el flujo continuo del material de trabajo 56, 70, 96 y 124 desde la estación de bobina 42 a través de la estación de corte 50 donde las columnas 12 están listas para limpieza y pintura en 52. Una línea de producción 40 que emplea el método y aparato de la presente invención idealmente correrá a 10 m/min, y se estima que la bobina durará mas de 50 horas. La interfaz de operador (indicada esquemáticamente por el acrónimo "H I" de interfaz máquina-ser humano en la figura 9) será mínima y consistirá, principalmente, en monitorear el estado de la línea de producción 40 y la calidad del producto que se esté produciendo, mas que controlar el proceso. La línea de producción 40 puede incluir un número limitado de herramientas duras, pero idealmente es controlada por software para permitir cambios y modificaciones a los productos finales "sobre la marcha" . De manera ideal, la línea de producción 40 antes descrita es "de herramientas virtuales" que puede producir cualquier número de partes diferentes sin detener o incluso alentar el proceso de manufactura. La línea de producción 40 se basa en un computador de procesamiento de señales digitales 71 que emplea una red neural que tiene una base de datos de diseño que incluyen lecturas de manufactura predeterminadas que controlan el proceso global para producir el producto final. De esta manera, el método y aparato de la presente invención ofrecen numerosas ventajas sobre las líneas de producción tradicionalmente de herramientas duras conocidas en la técnica relacionada. De la manera mas notable, estas ventajas incluyen la capacidad de hacer fluir de continuamente el material en el proceso mientras se reducen o eliminan, tanto como sea posible, los procesos por lotes en la producción de un componente, parte o sub-componente . Esto da como resultado una reducción de costos, desechos y gastos de mano de obra. El método y aparato de la presente invención también aportan mejoras en rotación de inventarios y en la utilización mas eficiente de las materias primas. A mayor abundamiento, el costo de manufacturar y construir una línea de producción 40 que emplea el método y aparato de la presente invención es menor que el costo de fabricar con herramental una familia de partes empleadas para manufacturar productos, tales como conjuntos limpiadores de parabrisas, conocidos en la técnica relacionada . Como se señaló antes, el método y aparato de la presente invención pueden ser empleados para manufacturar cualquier número de componentes o partes curvos , discretos . Y aunque el método y aparato de la presente invención han sido descritos en el contexto de manufacturar una columna curva de un conjunto limpiador de parabrisas tipo cuchilla de viga, los técnicos en la materia apreciarán que el método y aparato de la presente invención pueden ser empleados para manufacturar cualquier números de componentes, partes y/o sub-componentes y que la presente invención no está limitada, en general, a aplicaciones automotrices, ni a conjuntos limpiadores de parabrisas en particular. A mayor abundamiento, se apreciará que la presente invención no está limitada en forma alguna al tipo específico de material de alimentación empleado con relación a la manufactura de un conjunto limpiador de parabrisas de cuchilla de viga. En consecuencia, al término "material de alimentación", como se usa en la presente, debe darse la interpretación mas amplia posible de modo de incluir, por ejemplo, pero no limitarse necesariamente a: material de bobina, material de placa, material de lámina, material de tubo incluyendo sin costura y de costura soldada; cualquier forma redonda, cuadrada, rectangular u otra de material de tubo, material de barra, partes forjadas, partes vaciadas, material de extrusión, material estampado, y material de alambre. En adición, los técnicos en la materia apreciarán fácilmente que la presente invención puede ser empleada en operaciones formadoras por giro, operaciones formadoras por rolado. De manera similar, la presente invención puede ser también empleada para reparar partes y estructuras de metal dañadas, por ejemplo tirantes de puente de carretera y ferrocarril, componentes de motores a propulsión daños por objetos extraños ingeridos, estructuras de edificios dañadas por terremotos, etc. La presente invención puede ser empleada para remover la distorsión ocasionada por procesamiento térmico tal como soldadura, soldadura por bronce, soldadura eléctrica, tratamientos térmicos y similares . Los técnicos en la materia también apreciarán que el método y aparato de la presente invención pueden ser empleados para formar o reparar troqueles para operaciones de estampado y vaciado, la formación o reparación de moldes y pre-formas para fabricación de estructuras compuestas tales como miembros estructurales y del cuerpo de aviones y naves espaciales, miembros estructurales y de cuerpo de barcos, embarcaciones y similares. En adición, el método y aparato de la presente invención pueden ser empleados para pre-formar componentes en preparación de otras operaciones de formación, por ejemplo pre-doblez de tubos antes de operaciones de hidro-formación. La presente invención puede también ser empleada para impartir modificaciones superficiales tales como reducción en el tamaño de grano, y puede también incluir pasos de proceso adicionales tales como tratamiento térmico por adición o endurecimiento. A mayor abundamiento, el método y aparato pueden ser empleados en operaciones de manufactura que requieren de ambientes de gas y/o de polvo para impartir una química superficial específica a la pieza de trabajo. La invención ha sido descrita en una manera ilustrativa. Se entenderá que la terminología que ha sido usada está destinada a estar en la naturaleza de palabras de descripción mas que de limitación. Muchas modificaciones y variaciones de la invención son posibles a la luz de las enseñanzas anteriores . Por tanto, los técnicos en la materia apreciarán que dentro del ámbito de las reivindicaciones anexas, la invención puede ser puesta en práctica en forma distinta a la descrita de manera específica .