PT976491E - Dispositivo para a montagem de carrocarias de veiculos motorizados ou de sub-conjuntos das mesmas que possui um sistema integrado de deteccao das deformacoes e processo para a montagem que utiliza este dispositivo - Google Patents

Description

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Descrição “Dispositivo para a montagem de carroçarias de veículos motorizados ou de sub-conjuntos das mesmas, que possui um sistema integrado de detecção das deformações e processo para a montagem que utiliza este dispositivo”

Fundamento da invenção A presente invenção refere-se a dispositivos para a montagem de carroçarias e subconjuntos das mesmas de veículos motorizados, como se apresenta na patente EP-A-0 642 878. A invenção é aplicável a veículos de qualquer tipo, tais como automóveis, camiões ligeiros e pesados ou similares. Em particular, a invenção refere-se a dispositivos para a montagem de estruturas feitas de chapa metálica prensada, por soldadura eléctrica por pontos. No entanto, a invenção é também aplicável a quaisquer outros sistemas de montagem, tais como por meio de adesivos, bem como a qualquer outro material, por exemplo plástico e materiais compósitos.

Mais em pormenor, a invenção refere-se a dispositivos para a montagem de carroçarias, ou os seus subconjuntos de veículos motorizados, do tipo conhecido que compreende: - uma estação de montagem, provida de meios de montagem programáveis, - meios transportadores, para transportar pelo menos uma porção da estrutura a montar, para a estação de montagem, bem como para tomar a estrutura, depois de ter sido montada, para a levar para fora da estação de montagem, - pelo menos um par de guias de posicionamento e de imobilização, dispostas em dois lados opostos da estação de montagem, providas de dispositivos de posicionamento e de imobilização, para manter os elementos componentes da estrutura a montar na posição de montagem apropriada, enquanto está a realizar-se a operação de montagem, sendo as referidas guias susceptíveis de se mover, aproximando-se e afastando-se umas das outras, entre uma condição afastada moperativa, na qual os referidos dispositivos de posicionamento e imobilização estão libertos da estrutura a montar, e uma posição fechada operativa, na qual os referidos dispositivos de posicionamento e de imobilização podem aplicar-se à estrutura a montar. O dispositivos de montagem do tipo atrás referido são bem conhecidos e têm sido usados desde há muito tempo. Por exemplo, a Requerente tem produzido e comercializado um sistema de soldadura flexível, identificado há anos pela marca registada “ROBOGATE”, cuja concepção básica foi apresentada originalmente na patente US-A-4 256 947 e na patente alemã, paralela, DE-A-28 10 822 e que, no decorrer do tempo, deu origem a um certo número de melhoramentos e variantes ulteriores, que também foram objecto de patentes respectivas da Requerente. O sistema ROBOGATE determinou na verdade uma rotura na técnica da soldadura de carroçarias de veículos automóveis, que foi geralmente usada até ao fim dos anos setenta e substituiu os aparelhos anteriormente usados por muitos fabricantes de automóveis, em todo o mundo. Numa versão básica do sistema, ele compreende dois ou mais pares de guias de posicionamento, que são susceptíveis de ser substituídas rapidamente na estação de soldadura e estão adaptadas para operar em tipos respectivos de carroçarias. O sistema é apropriado para operar em carroçarias mesmo muito diferentes umas das outras, de modo que a mesma linha de montagem pode ser usada para produzir modelos diferentes. Uma outra vantagem do sistema ROBOGATE está no facto de poder adaptar-se, por uma operação relativamente simples e rápida, e portanto com investimentos muito reduzidos, à produção de um novo modelo de carroçaria. Uma outra vantagem reside no facto de se garantir uma 3 qualidade uniforme de todos os modelos de um mesmo tipo nos quais o sistema opera. A presente invenção pode ser aplicada tanto a uma estação flexível, que utiliza muitos pares de guias de posicionamento, como a uma estação “rígida”, que compreende um único par de guias de posicionamento, destinada a operar com um modelo único de carroçaria.

No caso dos dispositivos conhecidos atrás descritos, os dispositivos de montagem são constituídos por robôs programáveis, com cabeças para soldadura eléctrica por pontos. No entanto, como já foi indicado, a presente invenção pode ser aplicada seja qual for a tecnologia usada para a ligação das várias partes da estrutura entre si.

Uma outra característica do dispositivo conhecido atrás descrito, consiste no facto de a estrutura a soldar chegar à estação de soldadura, depois de ter sido montada com as peças soltas. São igualmente conhecidos dispositivos do mesmo tipo, nos quais apenas uma porção da estrutura a soldar se faz entrar na estação de soldadura, sendo as peças restantes necessárias para formar a estrutura completa a soldar fornecidas separadamente à estação de soldadura e aí ligadas umas às outras. A presente invenção pode também ser aplicada aos dispositivos deste tipo.

Depois das patentes atrás mencionadas relativas à versão básica do sistema ROBOGATE, a Requerente depositou outras patentes relativas a vários aperfeiçoamentos e variantes deste sistema. Um aperfeiçoamento recente constituiu o objecto do pedido de patente europeia EP-A-0 642 878, que já foi atrás referida. Neste documento, apresentou-se uma estação de soldadura com uma estrutura muito menos complicada, mais ligeira e mais flexível, relativamente às formas de realização anteriores do sistema ROBOGATE. Nas soluções mais convencionais, as referidas guias de posicionamento, atrás mencionadas, são guiadas de maneira deslizante, para as tomar susceptíveis de substituição rápida, na estação de soldadura, com as guias proporcionadas para um tipo diferente de carroçaria a soldar, em guias aéreas, dispostas paralelamente à direcção da linha de transporte, na estação de soldadura, o que exige a provisão de armações de suporte pesadas fixas. Estas armações, além de contribuírem grandemente para os custos e o volume da estação de soldadura, também tomam difícil para os robôs de soldadura encontrarem o espaço necessário para operar na carroçaria a soldar. Na solução descrita no pedido de patente europeu EP-A-0 642 878, cada uma das guias de posicionamento é móvel independentemente das outras guias, visto que está provida de um carro inferior com propulsão própria guiado num carril proporcionado ao longo do pavimento da estação de soldadura. Portanto, as guias de posicionamento não exigem já a provisão de guias aéreas longitudinais que se estendem a todo o comprimento entre a sua posição de trabalho na estação de soldadura e a sua posição de espera, afastada da estação de soldadura, de modo que também não é já necessária a provisão da armação de suporte, pesada e volumosa, usualmente constituída por estruturas semelhantes a pontes rolantes, ligadas entre si longitudinalmente, que era necessária nas instalações ROBOGATE clássicas. Assim, o espaço disponível para os robôs de soldadura aumentou grandemente, o que também permite, se se desejar, aumentar o número de robôs para obter um aumento do número de pontos de soldadura efectuados num intervalo de tempo pré-determinado. O robô pode aceder muito mais facilmente a todas as zonas da carroçaria a soldar, para realizar uma soldadura correcta. Além disso, como cada uma das guias de posicionamento pode mover-se independentemente das outras guias, o passo entre cada guia e a seguinte, ao longo da linha, é livre e variável, o que proporciona uma maior flexibilidade no desenho e na montagem da instalação. Finalmente, a própria montagem da instalação tem custos mais reduzidos em comparação com os das instalações mais convencionais. Este sistema conhecido, que foi comercializado pela Requerente com a marca registada “OPEN--ROBOGATE” foi apresentado no pedido de patente europeu EP-A-642 878, atrás mencionado, com referência à primeira forma de realização, que se refere ao caso em que todos os componentes da estrutura a soldar são transportados para a estação de soldadura da referida linha transportadora, numa condição já pré-montada uns em relação aos outros, com os vários elementos suportados separadamente uns dos outros, mas em posições próximas da posição fmal de montagem. O outro pedido de patente europeu EP-A-0 835 717 propôs uma nova versão do sistema “OPEN--ROBOGATE”, no qual a linha de transportadores fornece, de cada vez, apenas uma porção da estrutura a soldar (tipicamente o painel do pavimento) para a estação de soldadura, enquanto que as ilhargas da carroçaria não formadas directamente nas guias de posicionamento, que operam depois para serem levadas ao painel de pavimento, quando as guias são deslocadas para a sua posição fechada operativa. Como é evidente, nesta segunda versão, eliminam-se as denominadas estações “toy--tabbing”, proporcionadas na maior parte das soluções convencionais, a montante da estação de soldadura, para associar soltas as peças das carroçarias, antes da soldadura. Além disso, a linha transportadora toma-se mais simples e mais barata também em relação à forma de realização apresentada no pedido de patente europeu EP-A-0 642 878, visto que a estrutura completa da carroçaria é formada a partir dos seus componentes apenas na estação de soldadura e não a montante da mesma. A presente invenção proporciona um outro aperfeiçoamento do sistema “OPEN-ROBOGATE”, tanto relativamente à variante apresentada pelo pedido de patente europeu EP-A-0 642 878, como à variante que constitui o objecto do pedido de patente europeu EP-A-0 835 717. Além disso, a invenção é aplicável, quer a uma estação do tipo atrás indicado, que é flexível, isto é, que compreende muitos pares de guias de posicionamento que podem ser substituídos de maneira rápida uns pelos outros, para se adaptarem a vários tipos de carroçaria a soldar, quer a uma estação rígida, que inclui um único par de guias de posicionamento próprio para um único modelo de carroçaria.

Problema técnico a resolver

Um problema que foi encontrado, no passado, com as estações de soldadura do tipo conhecido arás referido, consiste em que a estrutura montada tem uma largura, isto é, uma dimensão ao longo de uma direcção transversal em relação à direcção longitudinal da estação de soldadura, que nem sempre corresponde a uma dimensão teórica pré-determinada. Mesmo as formas de realização mais modernas e sofisticadas não impedem variações relativamente à largura pré-determinada, que são, no mínimo, da ordem de alguns milímetros.

Com estações ROBOGATE de tipo convencional, nas quais as guias de posicionamento são guiadas por meio de armações de suporte rígidas, quando a estrutura a soldar estiver imobilizada entre as guias de posicionamento, são obrigadas a assumir uma configuração teórica. Portanto, quando se acabar a soldadura e se abrirem as guias de posicionamento, deixando a estrutura soldada livre, esta pode ficar sujeita a uma espécie de distensão que a leva a uma condição que não corresponde à teoricamente desejada. Se se pretender aumentar a precisão do sistema, por meio de um estudo cuidado da deformação a que a estrutura soldada é sujeita, é necessário proporcionar sistemas complicados de detecção, utilizando extensómetros, ou uma avaliação das medidas, fora da linha, subsequente, o que é dispendioso e implica operações de verificação e ensaio pouco cómodas.

Obiecto da invenção O objecto da presente invenção consiste em proporcionar um dispositivo de montagem, provido de um sistema integrado para detectar a largura da estrutura montada, simples, barato e eficiente no uso.

Sumário da invenção

Tendo em vista o objecto indicado, a invenção proporciona um dispositivo para a montagem de carroçarias de veículos motorizados, ou subconjuntos dos mesmos, do tipo indicado no início da presente descrição, caracterizado pela combinação das características seguintes: a) cada uma das guias de posicionamento e de imobilização é uma unidade independente, que tem uma porção de base móvel na estação de montagem e adaptada para ser rigidamente imobilizada numa estrutura fixa da estação na condição operativa atrás mencionada da guia, e uma porção activa, que leva os dispositivos de posicionamento e imobilização atrás referidos, que se estende da referida porção de base e não está directamente ligada à referida estrutura fixa da estação na referida condição operativa da guia, de modo a ficar livre para sofrer as micro-deflexões ao longo de uma direcção transversal relativamente à direcção longitudinal da estação, devido a variações da dimensão transversal da estrutura a montar, relativamente a uma dimensão teórica pré-determinada, b) entre a referida porção activa de cada guia de posicionamento e imobilização e a referida estrutura fixa estão interpostos meios sensores, adaptados para detectar o micro-deslocamento da referida porção activa relativamente à referida estrutura fixa devida à micro-deflexão, a uma distância pré-determinada da área onde a porção de base da guia é imobilizada na estrutura fixa, c) o referido dispositivo compreende, além disso, meios para o processamento de sinais que vêm dos referidos meios sensores e para calcular o deslocamento da área variável da porção activa de cada guia de posicionamento e de imobilização, em função da distância à referida área imobilizada, bem como para calcular, se se desejar, a força permutada entre cada guia e a estrutura a montar. A característica a) atrás mencionada é conhecida em si e típica das estações de montagem “OPEN-ROBOGATE” do tipo que constitui o objecto do pedido de patente europeu EP-A-0 642 878 e do EP-A-0 835 717. Estudos e ensaios conduzidos pela Requerente mostraram que as guias de posicionamento usadas em estações deste tipo, que estão isentas de sofrer micro-deflexões (que de qualquer modo são substancialmente inferiores a 1 mm/100 N), devido à aplicação das guias à estrutura a soldar, podem ser vantajosamente exploradas para detectar, de uma maneira muito simples e rápida, as forças a que está sujeita a estrutura a montar, quando lhe estão aplicadas as guias de posicionamento. Assim, por exemplo, pelo posicionamento de um sensor de ponteiro na estrutura fixa da estação adjacente à porção inferior de cada guia de posicionamento, imediatamente por cima da zona de imobilização onde a guia está imobilizada na estrutura fixa, é possível detectar um microdeslocamento (tipicamente de uma ordem inferior a 0,1 mm), que se verifica à aplicação da guia na estrutura a ser soldada. Esta detecção permite que o deslocamento da porção livre da guia de posicionamento, a várias distâncias da referida zona de imobilização, seja calculado com grande precisão. As forças permutadas com a estrutura a soldar, ao longo da direcção transversal, podem ser determinadas de acordo com a base de uma relação linear. É assim possível controlar o fenómeno de uma maneira simples e precisa, de modo que a estação pode ser ajustada até uma precisão, na largura da estrutura montada, muito maior que a possível de atingir presentemente. Será também possível desta maneira detectar quaisquer forças suficientemente grandes para provocar o desprendimento das porções de base das guias de posicionamento da estrutura fixa nas quais estão imobilizadas, quando as guias estão junto da estrutura a soldar.

Como já foi indicado, a provisão de um simples sensor, em qualquer ponto entre a estrutura fixa e uma zona da guia de posicionamento a ela adjacente, permitirá que seja detectado o comprimento e a direcção da microdeflexão a que a estrutura da guia está sujeita, de modo que pode detectar-se o valor da força, dirigida para fora ou para dentro, a que a estrutura a soldar está sujeita, de acordo com o facto de a estrutura a montar ser mais larga ou mais estreita que a dimensão teórica. A detecção da microdeflexão das guias de posicionamento pode ser usada para calcular o valor da força a que está sujeita a estrutura, com uma precisão muito elevada, sem a necessidade de sistemas de detecção caros e pouco cómodos, que utilizem extensómetros ou similares. O sistema de detecção pode ser usado para determinar as forças que actuam na estrutura nos vários estádios da operação da estação, tais como durante o estádio inicial, quando os vários componentes da estrutura a soldar estão posicionados, quando os vários componentes são imobilizados e durante o estádio subsequente da soldadura e depois quando as guias de posicionamento são libertadas e abertas, no fim da operação de soldadura. Pelo sistema de acordo com a invenção, é possível identificar a maior parte das origens de qualquer força detectada durante a operação de montagem. O cálculo das forças na direcção transversal (para fora ou para dentro) a que a estrutura está sujeita durante a montagem representa um factor essencial na predição da probabilidade do fenómeno de recuo da estrutura a seguir ao desprendimento das guias de posicionamento. O sistema de acordo com a invenção permite que esse fenómeno seja controlado e estudado de maneira fácil e precisa, de modo que possam ajustar-se da melhor maneira as estações de montagem e de submontagem anteriores e as operações de estampagem. O dispositivo de acordo com a invenção é portanto um dispositivo de montagem que possui um sistema integrado para a detecção da largura da estrutura montada, que permite estudar o fenómeno de qualquer deformação a que a estrutura é sujeita durante a operação de montagem, com vista a tomar a estação apta para operar com uma precisão muito elevada, por exemplo com erros da dimensão transversal da carroçaria soldada inferiores a 1 mm. A invenção proporciona também um processo para a montagem de carroçarias de veículos motorizados, ou subconjuntos das mesmas, utilizando o dispositivo atrás descrito.

Numa forma de realização preferida do dispositivo de acordo com a invenção, os meios sensores atrás referidos compreendem primeiros e segundos meios sensores, dispostos respectivamente na extremidade dianteira e na extremidade traseira de cada guia de posicionamento e imobilização, de modo que a detecção é realizada nos quatro cantos dianteiro esquerdo, dianteiro direito, traseiro esquerdo e traseiro direito, da estação de montagem.

De acordo com uma outra característica preferida da invenção, com os referidos meios de processamento estão associados meios de visualização, apropriados para mostrar uma imagem, numa vista em planta, da estação de montagem, onde são mostrados os valores de um parâmetro escolhido entre: o deslocamento detectado pelos referidos meios sensores, o deslocamento calculado no topo de cada guia ou a força permutada entre cada guia e a carroçaria, respectivamente nos quatro cantos dianteiro esquerdo, dianteiro direito, traseiro esquerdo e traseiro direito da estação de montagem, mostrando a referida imagem também os valores médios calculados, respectivamente entre os valores nos cantos dianteiro esquerdo e dianteiro direito, entre os valores nos cantos traseiro esquerdo e traseiro direito, entre os valores nos cantos dianteiro direito e traseiro direito e entre os valores nos cantos dianteiro esquerdo e traseiro esquerdo.

De preferência, além disso, com cada valor mostrado está associada uma cor, de acordo com um código que associa determinadas cores a determinados intervalos de variação do referido parâmetro. Desta maneira, os utilizadores podem verificar prontamente a operação apropriada do sistema ou podem, se necessário, realizar operações de ajustamento, se se verificarem situações de anormalidade, tais como a abertura indesejada de duas guias na zona onde estão fixadas rigidamente, devido à dimensão transversal excessiva da carroçaria.

Breve descrição dos desenhos

Outras características e vantagens da invenção tomar-se-ão aparentes a partir da descrição que se segue, com referência aos desenhos anexos, dado título de exemplo não limitativo, e cujas figuras representam: A fig. 1, uma vista esquemática de uma estação de soldadura de a técnica anterior, num plano transversal relativamente à direcção lond estação; A fig. 2, uma vista, numa escala maior, de uma estação de scj acordo com a mvenção; A fig. 3, um pormenor da fig. 2; s apenas a licordo com

I ítudinal da ldadura de

As fig. 4 e 5, dois diagramas, que mostram o princípio de funcio: dispositivo de acordo com a invenção; e A fig. 6, uma vista esquemática da imagem mostrada num termin associado com os meios de processamento proporcionados no dispositiv com a invenção.

Descrição pormenorizada de uma forma de realização preferida A fig. 1 mostra, genericamente, uma estação de montagem para de carroçarias de veículos motorizados, do tipo produzido e comercie Requerente sob a marca registada “OPEN-ROBOGATE”.

De acordo com uma técnica em si conhecida, o dispositivo comp estação de soldadura (1), que inclui uma estrutura fixa (2), provida de me receber, posicionar e imobilizar a porção inferior de uma carroçaria veículo motorizado, que é fornecido à estação (1) por meio de transportadora (5). Os pormenores de construção destas partes não se nem ilustram aqui, visto que podem ser feitos de qualquer maneira c considerados isoladamente, não se incluem no escopo da invenção. A lamento do il de vídeo, i de acordo a soldadura lizado pela reende uma ios (3) para (4) de um uma linha descrevem onhecida e, invenção é 13 aplicável tanto ao caso em que a carroçaria (4) é montada, com as peças soltas, a montante da estação de soldadura e transportada para aí por meio da linha (5), como ao caso em que a linha (5) transporta apenas as porções inferiores da carroçaria (4) para a estação de soldadura, enquanto que as porções restantes (essencialmente os lados da carroçaria e os componentes transversais de ligação superiores) são adicionadas ao painel do pavimento na estação de soldadura.

Também de acordo com uma técnica conhecida, quando a carroçaria (4) chega à estação de soldadura, é posicionada e imobilizada, por meio de um par de guias de posicionamento e imobilização (6, 7).

Cada uma das guias de posicionamento e imobilização (6, 7) está provida de dispositivos de posicionamento e imobilização, esquematicamente representados e designados por (8), na fig. 2, adaptados para se aplicar à carroçaria (4), quando as guias (6, 7) são transportadas de uma condição aberta, não operativa, (representada na fíg. 1 a tracejado), para uma posição fechada operativa (representada a cheio nas fig. 1 e 2).

Uma vez a carroçaria (4) assim imobilizada na posição apropriada para a soldadura, pode ser soldada por meio de dispositivos de soldadura, tais como robôs programados (9) providos de cabeças de soldadura eléctrica por pontos. Quando estiver completada a soldadura, os dispositivos de posicionamento e imobilização (8) são abertos e as guias de posicionamento (6, 7) voltam à sua posição aberta, não operativa, para permitir que a carroçaria soldada (4) saia da estação de soldadura, enquanto entra na estação uma nova estrutura para ser soldada. A invenção é aplicável tanto ao caso em que a estação de soldadura (1) compreende um único par de guias de posicionamento (6, 7), proporcionadas para um modelo de carroçaria pré-determinado, como ao caso em que a estação está provida de muitos pares de guias de posicionamento (6, 7), susceptíveis de substituição rápida uns pelos outros na posição de trabalho e adaptados para diferentes tipos de carroçarias de veículos. Neste caso, quando as guias de posicionamento (6, 7) estiverem na condição aberta inoperativa (representada a tracejado na fig. 1), podem deslocar-se longitudinalmente, para permitir que um novo par de guias de posicionamento (não representado no desenho) entre na estação de soldadura. Para isso, também de acordo com uma técnica conhecida em si, cada uma das guias (6, 7) está provida de um carro inferior (10) com propulsão própria, guiado em carris (11) proporcionados no pavimento da estação.

Quando as guias de posicionamento (6, 7) estiverem na sua posição fechada operativa, estão rigidamente ligadas e imobilizadas na estrutura fixa (2) por meio de dispositivos de imobilização (não representados nos desenhos).

Como se mostra nas fig. 1 e 2, cada uma das guias (6, 7) tem uma porção de base (12), que é imobilizada na estrutura fixa (2). Mais precisamente, na condição de imobilização, a porção de base (12) de cada guia (6, 7) é empurrada transversalmente contra a estrutura fixa (2) em dois suportes verticais (13, 14), alinhados verticalmente um com o outro (representado apenas esquematicamente na fig. 2).

Como é bem evidente a partir da descrição seguinte, cada guia de posicionamento (6, 7) tem a sua porção activa (15) estendendo-se para cima a partir da porção de base (12), que está livre de qualquer ligação directa com a estrutura fixa (2) da estação de soldadura.

De acordo com a invenção, com cada uma das guias de posicionamento (6, 7) 7id está associada, ligeiramente acima do suporte superior (13), um dispositivo sensor de ponteiro (S). O dispositivo (S), cuja estrutura pode ser de qualquer tipo conhecido, tem um ponteiro (16) (fig. 3), adaptado para cooperar com uma espiga (17) ligada rigidamente à guia de posicionamento respectiva, de modo a poder detectar os deslocamentos da guia (7), relativamente à estrutura fixa (2) da estação, na direcção (A) (fig. 3), perpendicular à direcção longitudinal da estação de soldadura. O sensor (S) emite um sinal, que é fornecido aos meios de processamento (18) (fig. 3), de qualquer tipo adaptado para processar e visualizar este sinal, bem como para realizar cálculos, que serão descritos no seguimento.

Como já foi discutido anteriormente, a largura da carroçaria (4) a soldar, isto é, a dimensão na direcção transversal (A), pode ser maior ou menor que a dimensão teórica. Como resultado disso, quando as guias de posicionamento (6, 7) forem levadas para a sua posição fechada operativa e os dispositivos de posicionamento e imobilização (8) se aplicarem ao corpo (4), podem verificar-se microdeflexões (em todo o caso não superiores a 1 mm/1000 N) das porções superiores livres (15) das duas guias de posicionamento (6, 7). Estas microdeflexões podem ser exploradas vantajosamente, visto que permitem determinar as forças permutadas entre as guias de posicionamento (6, 7) e a estrutura (4), na direcção transversal (A). Isso faz-se por detecção de micro-deslocamento de cada guia (6, 7), quando se posiciona o sensor (S), isto é, a uma distância (Li) na direcção vertical a partir do suporte superior (13) da estrutura fixa (2). Como resultado, pode detectar-se o microdeslocamento das várias partes de cada guia (6, 7) a várias distâncias (L), na direcção vertical a partir do suporte (13), podendo calcular-se as forças resultantes permutadas na direcção transversal (A) entre as guias (6, 7) e a carroçaria, de acordo com uma relação de proporcionalidade. O dispositivo de acordo com a invenção está portanto provido de um sistema integrado para detectar as dimensões transversais da carroçaria e as forças a que ela fica sujeita durante a operação de montagem, pelo que é possível obter, de maneira extremamente simples e ao mesmo tempo precisa, uma imagem completa do fenómeno das deformações a que a carroçaria está sujeita durante a operação de montagem.

Com o auxílio do dispositivo de acordo com a invenção, é portanto possível melhorar a montagem e ajuste do sistema de soldadura pelo estudo das deformações induzidas na estrutura, a determinação das origens dos esforços gerados e a realização das correcções pertinentes, até se obter uma qualidade dimensional da estrutura soldada, que é excepcional relativamente aos padrões presentemente possíveis.

As fig. 4 e 5 são dois diagramas que mostram, respectivamente, a relação entre o deslocamento linear detectado pelo sensor (S), designado por d e, no caso da fig. 4, a força f resultante permutada entre a guia (6) ou (7) respectiva e a carroçaria do veículo motorizado e, no caso da fig. 5, o deslocamento (D), calculado da maneira que foi descrita atrás, na extremidade superior da guia. Como está representado, os dois diagramas mostram correlações lineares com variação da inclinação no ponto (P) para o valor da deformação para o qual se verifica uma abertura indesejada das guias de posicionamento (6, 7) nos suportes (13, 14), devido a uma dimensão transversal excessiva na carroçaria. Nestes diagramas, são identificadas quatro áreas (I, U, III, IV) correspondentes a quatro intervalos diferentes de variação dos parâmetros atrás mencionados. A área (I) é um intervalo de operação ideal, enquanto que a área (IV) é um intervalo de operação anormal, que exige a intervenção imediata dos operadores. Como será facilmente aparente no seguimento, atribui-se uma cor diferente, para todos os fms práticos, a cada uma destas áreas, de modo a proporcionar uma visualização imediatamente perceptível das condições de operação do sistema. Por exemplo, com as áreas (I, II, ΠΙ, IV) associam-se respectivamente as cores verde, amarela, laranja e vermelha. A fig. 6 mostra um exemplo de como pode obter-se este resultado. Nesta figura, está representada esquematicamente a imagem visualizada, num terminal de vídeo associado ao dispositivo de controlo de um sistema de acordo com a invenção. A imagem mostrada representa esquematicamente a estação de soldadura, em planta. Na forma de realização preferida da invenção, proporcionou-se dois dispositivos sensores para cada guia (6, 7), situados na extremidade dianteira e na extremidade traseira da guia, respectivamente. Assim, a detecção é realizada nos cinco cantos: dianteiro esquerdo, dianteiro direito, traseiro esquerdo e traseiro direito, da estação. A imagem representada na fig. 6 inclui uma área central e áreas esquerda e direita. A área esquerda mostra os valores de um determinado parâmetro (no exemplo ilustrado, este parâmetro é o valor calculado do deslocamento no topo da guia, mas o que está representado é aplicável também para a visualização de valores de deslocamento detectados pelos sensores ou os valores da força resultante permutada entre a carroçaria e cada guia), respectivamente na extremidade dianteira e na extremidade traseira da guia da esquerda. Analogamente, na área da direita estão representados os valores dos deslocamentos calculados no topo da guia da direita, na extremidade dianteira e na extremidade traseira da guia. Na área central, estão indicados valores médios respectivamente entre os dois valores da extremidade 9 18 dianteira esquerda e da dianteira direita, entre os dois valores da traseira esquerda e da traseira direita, entre os dois valores da dianteira esquerda e da traseira esquerda e entre os dois valores da dianteira direita e da traseira direita. Além disso, a célula na qual cada um dos valores está indicado é colorida com a cor correspondente ao código pré-estabelecido, que associa uma cor dada a cada intervalo de variação do parâmetro, dos quatro intervalos (I-IV) que foram mencionados atrás. Deste modo, o utilizador obtém uma informação prontamente perceptível das condições de operação do sistema. No caso do exemplo do código de cores que atrás se mencionou, as condições ideais de operação verificaram-se quando todas as áreas da imagem visualizada forem verdes, ou também verdes ou amarelas. O sistema está no limite das condições de operação aceitáveis quando alguma das áreas tiver a cor laranja, enquanto que é requerida uma intervenção imediata se uma ou mais áreas da imagem visualizada estiver no vermelho.

Devido às medidas atrás mencionadas, o sistema pode portanto ser controlado e, se necessário, ajustado de uma maneira imediata e fácil.

Naturalmente, enquanto que o princípio da invenção se mantém o mesmo, os pormenores de construção e as formas de realização podem variar amplamente relativamente ao que foi descrito e ilustrado, puramente a título de exemplo, sem nos afastarmos do escopo das reivindicações anexas.

Lisboa, 9 de AbriLjde 2001 fZ/ O Agente Oficio! da Propriedade Industrial

JOSE DE SAMPAIO À.O.P.L

Rua do Salitre, 195, r/c-Drt. 125!) LISBOA

Claims (8)

1. Reivindicações 1. Dispositivo para a montagem da carroçaria de veículos motorizados ou conjuntos da mesma, que compreende: - uma estação de montagem (1), provida de meios de montagem programáveis (9), - meios transportadores (5), para transportar pelo menos uma parte da estrutura (4) a montar para a estação de montagem (1) e para tomar a estrutura (4), depois de ter sido montada, para fora da estação de montagem (1), - pelo menos um par de guias de posicionamento e de imobilização (6, 7), dispostas em dois lados opostos da estação de montagem (1), providas de dispositivos de posicionamento e de imobilização (8), para manter os elementos componentes de estrutura (4) a montar na posição correcta de montagem, enquanto se estiver a executar a operação de montagem, sendo as referidas guias (6, 7) móveis, aproximando-se e afastando-se uma da outra, entre uma condição de afastamento, inoperativa, na qual os referidos dispositivos (8) de posicionamento e imobilização estão desprendidos da estrutura a montar (4), e uma condição fechada, operativa, na qual os referidos dispositivos (8) de posicionamento e de bloqueio estão em condições de se aplicar à estrutura (4) a montar, caracterizado pela combmação das seguintes características: a) cada uma das guias de posicionamento e de imobilização (6, 7) é uma unidade independente, que tem uma porção de base (12) móvel na estação de montagem (1) e adaptada para ser rigidamente imobilizada numa estrutura fixa (2) da estação (1), na referida condição operativa da guia (6, 7), e uma porção activa (5), que transporta os referidos dispositivos de posicionamento e imobilização (8), que se estende a partir da porção de base referida (12) e não está ligada directamente à referida estrutura fixa (2) da estação, na referida condição operativa da guia, de modo a manter-se livre para sofrer microdeflexões, na direcção transversal (A) relativamente à direcção longitudinal da estação, devido a ligeiras variações da dimensão transversal da estrutura a montar, relativamente a uma dimensão teórica pré-determinada, b) entre a referida porção activa (15) de cada guia de posicionamento e imobilização (6, 7) e a referida estrutura fixa (2), estão interpostos meios sensores (6), adaptados para detectar o micro-deslocamento da referida porção activa (12) relativamente à referida estrutura fixa (2), devido à referida microdeflexão, a uma distância pré-determinada (Lj) da zona de imobilização da porção de base (12), na estrutura fixa (2), c) o referido dispositivo compreende, além disso, meios (18) para o processamento de sinais que vêm dos referidos meios sensores (S) e para calcular o deslocamento das várias zonas da porção activa (15) de cada uma das guias de posicionamento e de imobilização (6, 7), em função da distância à referida zona de imobilização, bem como para, de acordo com isso, calcular as forças permutadas entre cada guia (6, 7) e a estrutura a montar (4).
2. 2. Dispositivo de montagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida parte activa (15) de cada guia de posicionamento (6) se estender para cima a partir da referida porção de base (12).
3. 3. Dispositivo de montagem de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os referidos meios de montagem (9) serem constituídos por robôs programáveis providos de cabeças de soldadura por pontos.
4. 4. Dispositivo de montagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os referidos meios sensores (S) compreenderem um sensor de ponteiro, colocado directamente por cima da porção de base (12) da guia de posicionamento (6, 7) respectiva.
5. 5. Dispositivo de montagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os referidos meios sensores (S) compreenderem primeiros meios sensores e segundos meios sensores, dispostos respectivamente na extremidade dianteira e na extremidade traseira de cada guia de posicionamento e imobilização (6, 7), de modo que a detecção é realizada nos quatro cantos: dianteiro esquerdo, dianteiro direito, traseiro esquerdo e traseiro direito da estação de montagem.
6. 6. Dispositivo de montagem de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por, com os referidos meios de processamento estarem associados meios de visualização para visualizar uma imagem esquemática, vista em planta, do dispositivo de montagem, na qual são mostrados os valores de um parâmetro escolhido entre o deslocamento detectado pelos referidos meios sensores (S), o deslocamento calculado no topo de cada guia (6, 7), ou ainda a força resultante permutada entre cada guia (6, 7) e a estrutura a montar, respectivamente nos cantos dianteiro esquerdo, dianteiro direito, traseiro esquerdo e traseiro direito do dispositivo, mostrando a referida imagem também os valores médios respectivamente calculados entre os valores nos cantos dianteiro esquerdo e dianteiro direito, entre os valores nos cantos traseiro esquerdo e traseiro direito, entre os valores nos cantos dianteiro direito e traseiro direito e entre os valores nos cantos dianteiro esquerdo e traseiro esquerdo.
7. 7. Dispositivo de montagem de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por na referida imagem visualizada, se associar a cada um dos referidos valores uma cor, de acordo com um código de cores que atribui cores dadas a intervalos dados de variação do referido parâmetro.
8. 8. Processo para a montagem de carroçarias de veículos motorizados, ou subconjuntos das mesmas, que compreende os passos de. - proporcionar uma estação de montagem (1), provida com meios de montagem programáveis (9), - proporcionar meios transportadores (5), para transportar pelo menos uma parte da estrutura (4) a montar, para a estação de montagem (1) e para tomar a estrutura (4), e depois de ter sido montada, para fora da estação de montagem (1), - proporcionar pelo menos um par de guias de posicionamento e imobilização (6, 7), dispostas dos dois lados opostos da estação de montagem (1), providas de dispositivos (8) de posicionamento e imobilização, para manter os elementos componentes da estrutura (4) a montar na posição apropriada para a montagem, enquanto está a ser realizada a operação de montagem, podendo as referidas guias (6, 7) deslocar-se, aproximando-se e afastando-se uma da outra, entre uma condição afastada, inoperativa, na qual os referidos dispositivos de posicionamento e imobilização (8) estão libertos da estrutura a montar (4), e uma condição fechada, operativa, na qual os referidos dispositivos (8) de posicionamento e imobilização podem aplicar-se à estrutura (4) a montar, caracterizado pelos passos seguintes: - proporcionar cada uma das guias de posicionamento e imobilização (6, 7) como uma unidade independente, com uma porção de base (12) móvel na estação de montagem (1) e adaptada para ser imobilizada rigidamente numa estrutura fixa (2) 5 da estação na referida condição operativa da guia e uma porção activa (15) que transporta os referidos dispositivos (8) de posicionamento e imobilização, que se estende a partir da referida porção de base e não está ligada directamente à referida estrutura fixa (2) da estação, na referida condição operativa da guia, de maneira a ficar livre e sofrer microdeflexões numa direcção perpendicular à direcção longitudinal da estação, devido a ligeiras variações da dimensão transversal da estrutura (4) a montar, relativamente à dimensão teórica pré-determinada, - depois das referidas guias (6, 7) terem sido levadas e imobilizadas na referida posição operativa fechada, detectar o micro-deslocamento da referida porção activa (15) de cada guia (6, 7) relativamente à referida estrutura fixa, devido à referida micro-deflexão, a uma distância pré-determinada à área de imobilização da porção de base (12) na estrutura fixa (2), - com base no micro-deslocamento assim detectado, calcular o micro--deslocamento das várias zonas da porção activa de cada guia de posicionamento e imobilização (6, 7) como uma função da distância à referida região de imobilização e calcular em conformidade a força permutada entre cada guia e a estrutura a montar. Lisboa, 9 de Abril de 2001 O Agente Oficial da Propriedade Induetrial

   .10SÉ DE SAMPAIO A.O.F.i. Uua <!o Salitre, !'.o. r/e Drt. 1250 LISBOA