ES2221266T3 - Maquina de fabricacion y montaje. - Google Patents
Maquina de fabricacion y montaje.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN NUEVO TIPO DE MAQUINA AUTOMATICA DE FABRICACION Y MONTAJE ASI COMO A UNA UNIDAD FUNCIONAL, POR EJEMPLO UNA ESTACION DE TRABAJO O LAS HERRAMIENTAS PARA ESA MAQUINA AUTOMATICA.
Description
Máquina de fabricación y montaje.
La invención se refiere a una máquina de
fabricación y montaje según el preámbulo de la reivindicación
1.
Las máquinas de fabricación y montaje se conocen
en las más diversas formas y se usan, por ejemplo, para la
fabricación y/o el montaje automático de elementos de construcción
o grupos constructivos formados por componentes individuales, que
han sido suministrados (los componentes) a posiciones de trabajo o
a unidades de funcionamiento allí situadas, en concreto a
estaciones de trabajo. En los alojamientos que pasan de modo
síncrono por las estaciones de trabajo se montan entonces estos
componentes de modo sucesivo para formar los elementos de
construcción o los grupos constructivos respectivos. Las posiciones
de trabajo también pueden ser estaciones de comprobación.
Para un proyectado sencillo y una fabricación lo
más racional posible de este tipo de máquinas de fabricación y de
montaje, es adecuado prever unidades de funcionamiento o estaciones
de trabajo estandarizadas y, dado el caso, herramientas
correspondientes, al menos para aquellas funciones que se requieren
de la misma forma o de forma parecida al montar elementos de
construcción o grupos constructivos de diferentes tipos.
Además, es habitual y necesario que las unidades
individuales de funcionamiento presenten sensores o sistemas de
exploración, dado el caso también actores, por ejemplo cilindros
neumáticos, y válvulas de control eléctricas correspondientes, que
sean supervisadas y/o controladas directa o indirectamente por
parte de una unidad de control o de proceso, y en concreto según un
programa de control central para toda la máquina. Este programa de
control central ha de tener en cuenta, entre otras cosas, el tipo
de las unidades de funcionamiento usadas en la unidad base, su
posición y disposición, etc.
Se conoce una máquina de fabricación y montaje
del tipo genérico en forma de una máquina cíclica para el
mecanizado síncrono de piezas de trabajo (documento
DE-A-19533320).
Adicionalmente se conoce (documento
DE-A-19526616) para el mecanizado
de perfiles longitudinales, por ejemplo de perfiles como los que se
usan en la construcción de ventanas, el hecho de prever el perfil
correspondiente con un código de barras que es leído por un lector
de códigos de barras de esta máquina al introducir el perfil en una
máquina de mecanizado, para controlar a continuación, de modo
correspondiente al código de barras correspondiente, la herramienta
que mecaniza el perfil longitudinal, por ejemplo, para el fresado
de un encaje de un batiente de una ventana.
Se conoce además un procedimiento para el ajuste
de un control numérico en máquinas de mecanizado o de medición
(documento EP-A-0425812), en el que
los movimientos de la máquina se registran y se almacenan por
medio de la impresión de una pista de información con una cabeza de
lectura. Estas informaciones se transmiten entonces al control para
el ajuste automático.
El objetivo de la invención es mostrar una
máquina de fabricación y montaje que asegure de un modo
especialmente sencillo y fiable la consideración de las unidades de
funcionamiento usadas, es decir, las estaciones de trabajo y/o
herramientas durante el desarrollo del control. Para conseguir este
objetivo se conforma una máquina de fabricación y montaje de modo
correspondiente a la reivindicación 1.
Una particularidad de la invención viene dada por
el hecho de que cada unidad funcional está prevista con una
codificación que indica al menos el tipo de esta unidad de
funcionamiento, y que esta codificación se transmite por medio la
transmisión de datos existente entre cada una de las unidades de
funcionamiento y la unidad de control central a esta última.
Gracias a ello surge una serie de posibilidades muy ventajosas, por
ejemplo, una consideración automática de las funciones de control y
de supervisión requeridas para cada unidad de funcionamiento en el
programa central de control, una verificación del programa central
de control respecto a su conformidad con el programa de control y
de comprobación requerido para cada una de las unidades de
funcionamiento, etc.
La codificación se entrega, por ejemplo, en una
salida de datos del sistema electrónico de la unidad de
funcionamiento respectiva, y se dispone en este sistema
electrónico, por ejemplo, en un chip o bien por medio de un
contacto correspondiente, por ejemplo, usando puentes de contactos.
En el caso de que la transmisión de datos se realice por medio de
una conexión de datos conformada por conductores eléctricos, por
ejemplo por medio de un bus conductor, entonces la codificación
también se puede realizar en el caso más sencillo mediante la
asignación correspondiente de contactos de un amplificador múltiple
o de un manguito múltiple que sirve para la conexión al bus.
La conformación conforme a la invención permite
además una comprobación permanente del programa de control de
manera que determinados desarrollos del programa se llevan a cabo
para determinadas estaciones de trabajo y/o herramientas únicamente
cuando la codificación de estas estaciones de trabajo y/o
herramientas coincida con el desarrollo de programa
correspondiente.
Con el término "unidad de funcionamiento" se
ha de entender, en el sentido de la invención, una unidad con la
que se llevan a cabo los trabajos y/o funciones en una posición de
trabajo, mientras que la "unidad básica" sirve
fundamentalmente sólo para el transporte de los alojamientos de
posición de trabajo a posición de trabajo. La unidad básica, por
ejemplo, es una con un rotor accionado de modo giratorio alrededor
de un eje vertical de la máquina en el que están previstos los
alojamientos.
Las variantes de la invención son objeto de las
reivindicaciones subordinadas. A continuación, se explica la
invención con más detalle a partir de las figuras en un ejemplo de
realización. Se muestra:
Fig. 1 en una representación simplificada, una
sección vertical a través de una máquina de fabricación y montaje
conforme a la invención;
Fig. 2 en una representación simplificada, una
vista en planta desde arriba de la máquina de la Figura 1;
Fig. 3 un esquema simplificado sobre el
desarrollo del procedimiento en la configuración de la máquina;
Fig. 4 y 5 respectivamente, el esquema de
conexiones de la máquina básica con un primer grupo de unidades de
funcionamiento de estaciones de trabajo y con un segundo grupo de
las unidades de funcionamiento de las estaciones de trabajo;
Fig. 6 y 7 respectivamente, en vista en planta
desde arriba, la clavija de enchufe de alimentación y el enchufe de
alimentación para la conexión de una unidad de funcionamiento, en
particular de una unidad de funcionamiento del segundo grupo.
La máquina de fabricación representada en las
figuras y designada allí con la cifra 1, de modo general, sirve,
por ejemplo, para la fabricación o el montaje de componentes o
grupos constructivos a partir de un gran número de piezas o
componentes individuales que son proporcionados a la máquina de
fabricación o bien a sus estaciones de trabajo 4. La máquina 1
también está indicada, especialmente, para el montaje de
componentes mecánicos y/o electromecánicos de pequeño formato, en
particular de microinterruptores, etc.
La máquina de fabricación 1 está formada
fundamentalmente por una unidad básica 2 en la que están
conformados de modo distribuido un gran número de posiciones de
trabajo 3 alrededor de un eje vertical central o de la máquina V.
En cada posición de trabajo 3 está prevista, por ejemplo, al menos
una estación de trabajo 4, en la que estas estaciones 4 están
conformadas de modo muy diferentes, concretamente dependiendo de
las etapas del procedimiento realizadas en la posición de trabajo 3
correspondiente, de los componentes suministrados y/o procesados,
etc. De este modo, por ejemplo, algunas estaciones 4 sirven para
suministrar componentes a la posición de trabajo 3 correspondiente
y para prepararlos en esta posición de trabajo en una posición y/o
una orientación prefijada, en la que previamente, por ejemplo, para
cada uno de los componentes, se comprueba la existencia de los
componentes y/o su orientación y posición correcta, etc. Algunas
posiciones de trabajo 3, por ejemplo, también son, o únicamente
son, posiciones de medición o de comprobación, en las que las
estaciones de trabajo 4 están realizadas allí como estaciones de
medición o de comprobación.
En la forma de realización representada en las
figuras, a las posiciones de trabajo 3 está asignado además,
respectivamente, un dispositivo de elevación 5 con un soporte de
herramientas 6, que puede realizar, de modo síncrono con el
accionamiento o con el ciclo de trabajo de la unidad básica 2, una
ascensión horizontal (flecha doble A) y/o una ascensión vertical
(flecha doble B). En el portador de herramientas 6 pueden estar
previstas las más diferentes herramientas 26, como por ejemplo
cucharas automáticas, marcadores de imprenta, contactos de
medición, herramientas de remachar o de punzonar, que actúan
entonces conjuntamente junto con la estación 4 que también está
prevista en la posición de trabajo 3 respectiva para la realización
del trabajo que allí se realiza. En algunas posiciones de trabajo 3
también se puede prescindir del dispositivo de elevación 5.
La unidad básica 2 posee un armazón de máquina o
carcasa 7 en la que está previsto, entre otras cosas, el
accionamiento mecánico de la unidad básica y en el que en la forma
de realización representada está fijado en el exterior una mesa 8
en forma anular conformada por un gran número de segmentos y que
sobresale en el contorno en forma poligonal, que sirve para la
fijación, entre otras cosas, de las estaciones de trabajo 4. La
mesa 8 está prevista en una sección 7' inferior del armazón de la
máquina 7.
En la parte superior, el armazón de la máquina 7
posee una sección 7'' en la que está fijada una columna 9 vertical
que encierra de modo concéntrico al eje V con su extremo inferior,
que sobresale por encima de la parte superior de la sección 7''. En
la columna 9 está alojado de modo giratorio un eje hueco 10 que
está fijado con su extremo superior a un rotor o a un elemento de
la mesa 11 giratorio. El extremo inferior del eje hueco 10 está
unido con el accionamiento 12, que provoca un movimiento de giro
síncrono de la mesa 11 alrededor del eje V, y concretamente por
medio de un accionamiento de cruz de malta que es accionado por un
motor eléctrico 13. En la columna 9 que no está provista de ejes
giratorios, por encima del elemento de la mesa 11 está fijado un
elemento de la mesa 14, que, del mismo modo que el elemento de la
mesa 11, está conformado con forma de disco circular y tiene el
mismo eje que el eje V. El elemento de la mesa 11 sobresale con una
región de contorno 11' por encima del borde del elemento de la mesa
14. En la región del contorno 11' están fijados alojamientos 15,
que, respectivamente, sirven para el alojamiento de un grupo
constructivo o de un elemento, y presentan en su parte superior una
"cavidad" correspondiente, en la que están dispuestos en una
orientación y posicionamiento exactamente prefijado los grupos
constructivos montados adicionalmente al producto deseado. En cada
tiempo de trabajo del accionamiento, que está formado al menos por
un paso de movimiento y un tiempo de reposo a continuación, los
alojamientos 15 se siguen movimiento alrededor de una división de
la máquina alrededor del eje V. Las posiciones de trabajo 3 están
dispuestas de modo correspondiente a esta división de la máquina
alrededor del eje V.
Para los movimientos de los dispositivos de
elevación 5 dispuestos sobre el elemento de la mesa 14 que no gira,
están previstas bielas 16 y 17 accionadas por el accionamiento 12,
que presentan, respectivamente, un disco de control 18 ó 19 común
para todos los dispositivos 5. Con éstos, actúan conjuntamente
disposiciones de palancas 20 y 21 de los dispositivos de elevación
5, para llevar a cabo, de modo síncrono con el movimiento de las
bielas 16 ó 17, y con ello de modo síncrono con el accionamiento
12, los movimientos correspondientes.
Tal y como ya se ha comentado anteriormente, las
estaciones de trabajo 4 están conformadas de modo diferente de
manera correspondiente al proceso de trabajo en la posición de
trabajo 3 correspondiente, y están conformadas con diferentes
sensores 22, actores 23 (por ejemplo cilindros neumáticos) u otros
accionamientos eléctricos o mecánicos, elementos de control 24,
como por ejemplo válvulas de control, etc. Adicionalmente, en la
forma de realización representada, cada estación de trabajo 4 posee
un sistema electrónico 25 asistido por un microprocesador que actúa
conjuntamente, entre otros, con los anteriores sensores, actores,
válvulas de control, etc, o bien recibe sus señales y/o controla
estos elementos.
Con el número 26 se representa en la Figura 1, de
un modo muy general, una de las herramientas fijadas en los
soportes 6 de los dispositivos de elevación 5. Esta herramienta 26
posee así mismo sistemas de exploración o sensores 27 que
supervisan, por ejemplo, la posición y/o el estado de la
herramienta 26 (por ejemplo, estado abierto y/o cerrado de unas
tenazas) y/o actores 28 para el accionamiento de la herramienta 26,
o piezas de esta herramienta (por ejemplo para abrir o cerrar
cucharas automáticas o pinzas) y/o válvulas de control 29, por
ejemplo para abrir o cerrar un canal de vacío guiado en una tobera
o un canal para el aire soplado, etc. A la herramienta 26 también
está asignado, por ejemplo, un sistema electrónico 30 asistido por
un microprocesador, que actúa conjuntamente con los elementos
27-29 de la herramienta 26. Puesto que los
elementos 22-24 ó 27-29, por lo que
se refiere a su número y/o a su disposición en la estación de
trabajo 4 o en la herramienta 26, pueden ser muy diferentes
dependiendo de la función, en la figura 1 estos elementos están
indicados, respectivamente, como bloque que está referido con la
línea discontinua a la estación de trabajo 4 o bien a la
herramienta 26. Estos elementos y el sistema electrónico 25 ó 30
respectivo son parte integrante de la estación de trabajo
correspondiente o bien de la herramienta correspondiente.
Puesto que en la fabricación incluso de productos
diferentes son necesarios, respectivamente, los mismos o muy
similares pasos de trabajo, no sólo está estandarizada la unidad
básica 2 de la máquina de fabricación 1, sino que las estaciones de
trabajo 4 y las herramientas 26 correspondientes, al menos
parcialmente, son unidades constructivas completamente funcionales
estandarizadas, adaptadas a la función respectiva, que se montan de
modo correspondiente al procedimiento de fabricación o bien al
desarrollo del procedimiento en las posiciones de trabajo 3
correspondientes, y concretamente, por ejemplo, conjuntamente con la
herramienta 26 respectiva en el dispositivo de elevación 5
correspondiente. Este tipo de estaciones de trabajo 4
estandarizadas son, por ejemplo, estaciones para el suministro y/o
separación y/o inserción y montaje de resortes y/o contactos y/o
piezas de carcasas, estaciones de comprobación y de medida
eléctricas y/o mecánicas, estaciones para la fabricación de uniones
atornilladas y remachadas, etc.
Con el número 32 se designa un dispositivo de
control asistido por un microprocesador o un microordenador
central, que sirve para la supervisión y/o el control central de
todas las estaciones de trabajo 4 y sus herramientas 26
correspondientes, y que está unido para tal fin por medio de
conexiones de datos 33 con las estaciones de trabajo 4 y
herramientas 26 o bien con su sistema electrónico 25 ó 30, y
concretamente, por ejemplo, por medio de un sistema de bus
eléctrico que presenta varios conductores eléctricos,
preferentemente, sin embargo, por medio de un bus conductor de
luz.
La unidad de control 32 central comprende, entre
otras cosas, el programa para la supervisión y/o control de cada
una de las estaciones de trabajo 4 y de las herramientas 26
correspondientes, en la que para cada tipo de las estaciones de
trabajo 4 o herramientas 26 está previsto, respectivamente, un
programa parcial o secundario 34 especial.
Cada estación de trabajo 4 y cada herramienta 26
posee en la configuración existente de la máquina, es decir, en la
disposición elegida de las estaciones de trabajo 4 en la máquina
básica o en la unidad básica 2 una codificación que presenta, entre
otras, al menos una codificación de la estación de varias cifras o
identificación de aparato IG, que determina el tipo de la estación
de trabajo o de la herramienta 26. Esta identificación del aparato
IG está dispuesta de modo fijo en el sistema electrónico 25 ó 30 de
la estación de trabajo 4 o de la herramienta 6 correspondiente.
También el tipo de estaciones de trabajo 4 o de herramientas 26
que no se corresponden con un tipo estándar, es decir, que
representan una fabricación especial para una labor particular,
poseen una identificación de aparato IG dispuesta de modo fijo en
el sistema electrónico 25 ó 30 que identifica o fija a la estación
de trabajo 4 o a la herramienta 26 de un tipo no estandarizado de
este tipo.
La codificación comprende además otras
informaciones, como por ejemplo también identificaciones que se van
modificando, como por ejemplo una codificación de lugar o una
identificación IP, que proporciona la posición de la estación de
trabajo 4 respectiva en la unidad básica 2, es decir, la posición
de trabajo 3 correspondiente, en la que se encuentra la estación de
trabajo 4 correspondiente. Para la identificación IP está
prevista, por ejemplo, en el armazón de la máquina 7 y/o en los
soportes de la herramienta 6 una codificación que es registrada y/o
leída con un dispositivo de codificación correspondiente del
sistema electrónico 25 ó 30.
Las codificaciones de las estaciones de trabajo 4
y de las herramientas 26 se transmiten por medio de la conexión de
datos 33 a la unidad de control 32 central. A partir de estas
codificaciones es posible entonces, por ejemplo, una comprobación
de la configuración real de la máquina (= configuración) con una
configuración teórica, y de la programación que de ella se
desprende de la unidad de control central. Adicionalmente, las
codificaciones de las estaciones de trabajo 4 y de las herramientas
26 también pueden posibilitar una programación simplificada de la
unidad de control 32 central, concretamente mediante la ejecución de
subprogramas estándar 34 que ya han sido depositados en un soporte
de datos o que están disponibles para el tipo respectivo de una
estación de trabajo 4 estandarizada. Adicionalmente, con la
codificación transmitida a la unidad de control 32 central también
es posible una verificación y/o supervisión del programa de control
de la máquina 1 o bien de las estaciones de trabajo
individuales.
Puesto que en la forma de realización descrita,
algunas funciones de la máquina, concretamente el movimiento de la
mesa giratoria 11 y de los alojamientos 15 que allí se encuentran,
los movimientos del soporte de las herramientas 6 en los
dispositivos de elevación 5 se realizan mediante un control forzado
por medio del accionamiento 12, el desarrollo del programa de
control y de supervisión del dispositivo de control 32 central está
sincronizado para cada una de las estaciones de trabajo 4 y de las
herramientas asignadas 26 con el accionamiento de la máquina 1.
Anteriormente se han descrito de modo general las
posibilidades de conformación y control de las estaciones de
trabajo 4 o bien de los elementos de funcionamientos de estas
estaciones de trabajo. La Figura 3 muestra ahora en una
representación simplificada y a modo de esquema el procedimiento en
la configuración y programación de una unidad básica o máquina
básica 2 con las estaciones de trabajo o los elementos de
funcionamientos 4 necesarios para la fabricación de un determinado
producto. La configuración de la máquina y la programación de la
unidad de control 32 resultante de la configuración se realiza, por
ejemplo, usando un ordenador 35 especial, que, por ejemplo, está
unido durante la configuración a través de una línea de datos con
la unidad de control 32. Naturalmente también existe la posibilidad
de conformar la misma unidad de control 32 como ordenador para la
realización de la configuración teórica y del programa de la
máquina.
Según el esquema reproducido en la Figura 3,
partiendo del producto 36 que se ha de fabricar, en primer lugar se
realiza una configuración teórica de la máquina (bloque 40),
teniendo en cuenta los elementos de funcionamiento existentes en un
administrador de tipos 37, fijando la secuencia temporal de los
pasos de trabajo (bloque 38) necesarios para la fabricación del
producto 36, así como fijando las posiciones de cada una de las
unidades de funcionamiento individuales o bien de las estaciones de
trabajo formadas por ellas en la unidad básica 2 (bloque 39). En la
Figura 3, cada uno de los tipos de unidades de funcionamiento está
designado con A_{1},..., A_{n}, B_{1},..., B_{n} y
C_{1},..., C_{n}, en los que los elementos de funcionamiento A
son aquéllos de un primer grupo con una función y un control
simplificado, y los elementos de funcionamiento B y C son aquéllos
de un segundo grupo que tienen una función y un control más
complejos, y que con ello requieren un programa de control más
complejo. Teniendo en cuenta la configuración teórica, se realiza
entonces el programa de control para la máquina (bloque 41). En
este caso se puede recurrir en la mayor parte a los programas
parciales almacenados en las unidades de configuración y
programación 35 para los elementos de funcionamiento individuales
A_{1},..., A_{n}, B_{1},..., B_{n} y C_{1},..., C_{n},
a partir de los cuales, la unidad 35 realiza entonces el programa
de control general de un modo automático, al menos en su mayor
parte.
En el caso de que el número de las posiciones de
trabajo 3 en la máquina básica sea mayor que el número requerido
para la fabricación del producto 36, entonces existe la posibilidad
de disponer en la misma máquina básica 2 otra línea de proceso para
la fabricación del mismo producto 36 o de otro producto 36 por
medio de la configuración de las posiciones de trabajo no
requeridas en la primera línea de proceso, en la que, entonces, a
partir de las configuraciones teóricas se realiza el programa de
control conjunto de la máquina 1.
Los diferentes tipos A, B y C para las unidades
de funcionamiento, los programas correspondientes, etc., están
almacenados como bases de datos en la unidad de configuración y
programación.
A partir de la configuración teórica se produce
entonces la construcción de cada una de las estaciones de trabajo 4
a partir de los elementos de funcionamiento A, B o C fijados en la
configuración teórica en cada una de las posiciones de trabajo 3 de
la máquina básica 2 fijadas así mismo en la configuración teórica.
Esta configuración real (bloque 42) se compara entonces después de
su finalización con la configuración teórica (bloque 43). Esta
comparación se lleva a cabo de modo automático por la unidad de
configuración y programación 35, y es posible gracias al hecho de
que para esta unidad de configuración y programación 35 unida con
la unidad de control 32 existen informaciones precisas sobre la
configuración real por medio de las identificaciones de aparato IG
y las correspondientes identificaciones de lugar IP, es decir, en
particular sobre qué posiciones de trabajo 3 están ocupadas
realmente con elementos de funcionamiento y qué elemento de
funcionamiento se encuentra en qué posición de trabajo,
respectivamente.
En el caso de que la comprobación produzca una
coincidencia de la configuración real con la configuración
teórica,, entonces se confirma ésta y, por ejemplo el programa de
control 41 se libera para una prueba de la máquina (bloque 44). En
el caso de que no se constate ninguna coincidencia entre la
configuración teórica y la configuración real, entonces se muestra
esto y se pide la comprobación de la configuración real y/o
teórica (bloque 45).
Las unidades de funcionamiento son, por ejemplo,
elementos de transferencia o de transformación con función de
"pick and place", o sencillas sondas de medida o sensores de
supervisión, etc. Los elementos de funcionamiento B y C son, por
ejemplo, suministros más complejos de piezas, como por ejemplo de
resortes, elementos de unión, contactos, partes de carcasas, etc.,
o bien otros elementos de funcionamiento para la realización de
etapas especiales de proceso o mecanizado, dispositivos de medida,
etc.
En la Figura 4 está representada la unión de la
máquina básica con las unidades de funcionamiento del grupo A, y en
concreto, por lo que se refiere a la señal y al suministro de
energía, en el que, en aras de una representación sencilla, sólo
está mostrado una de las unidades de funcionamiento A.
Las unidades de funcionamiento del grupo A, en la
forma de realización representada, son especialmente aquellas que
están previstas en los soportes móviles de herramientas 6 de la
máquina básica 2. Los elementos de funcionamiento de los grupos B y
C son especialmente aquellos que están dispuestos en la mesa 8 de
la unidad básica 2 y distribuidos alrededor del elemento circular
de la mesa 8. Las estaciones de trabajo individuales están
conformadas, al menos parcialmente, al menos por un elemento de
funcionamiento del grupo A y un elemento de funcionamiento del
grupo B o C.
Tal y como se ha detallado anteriormente, la
transmisión de datos y el control de cada uno de los elementos de
funcionamiento se lleva a cabo a través de un bus de datos 33, que
está representado de nuevo en la Figura 4. Para todos los elementos
de funcionamiento A, o bien para un número determinado
correspondiente de estos elementos de funcionamiento están
previstos en la máquina básica, por ejemplo, unidos en un bloque,
los elementos de control 46 para el control de los elementos de
accionamiento 47 de estas unidades de funcionamiento A. En la
realización reproducida en la Figura 4, los elementos de control
son válvulas, y los elementos de accionamiento 47 son cilindros
neumáticos accionados por medio de estas válvulas. Para los
elementos de control 46 está previsto además en la máquina básica 2
un nodo de bus 48, que, dependiendo de los comandos transmitidos
por medio del bus 33, controla la unidad de control 46 para el
accionamiento del elemento de accionamiento correspondiente 47.
De modo análogo al control de los elementos de
accionamiento 47, para todas las unidades de funcionamiento A, o
bien para un grupo de unidades de funcionamiento está previsto un
nodo de bus 49 común que está unido al menos con una unidad o
sistema electrónico de entrada y salida 50 previsto igualmente en
la máquina básica 2, al que están conectados los sensores 51 de
cada unidad de funcionamiento A. La unidad 50 posee entradas 50'
para los sensores 51 de todas las unidades de funcionamiento A.
Además, la unidad 50 posee para cada unidad de funcionamiento A una
entrada 50'' en la que hay una señal de tensión continua cuando en
la posición de trabajo 3 correspondiente está conectada o
"enchufada" una unidad de funcionamiento "A", es decir,
cuando una línea 52 de la máquina básica 2 que conduce la tensión
continua está conectada con la conexión 50'' a través del puente 53
existente en cada unidad de funcionamiento A.
La unión de cada unidad de funcionamiento A con
la máquina básica 2 se realiza a través de un conector previsto en
la unidad de funcionamiento A y un conector opuesto correspondiente
que está previsto en la máquina básica 2 en cada posición de
trabajo, en el que en el conector de la unidad de funcionamiento A
correspondiente también está previsto, por ejemplo, el puente 53.
El conector y el conector opuesto están realizados de tal manera
que esta unión de enchufe es para todo el suministro de señal y de
energía.
La Figura 5 muestra en una representación similar
a la de la Figura 4 el esquema de la unión de las unidades de
funcionamiento B y C con la máquina básica 2, en la que, en aras de
una representación sencilla, se representa de nuevo únicamente la
unión de esta unidad de funcionamiento con la máquina básica.
En la Figura 5, de nuevo, se indica con el número
33 el bus de datos y de control. Adicionalmente, en la Figura 5 se
designa con el número 54 el suministro neumático previsto en la
máquina básica 2, es decir, en la forma de realización
representada, una línea para la alimentación y una línea para el
escape. Con el número 55 se designa un suministro eléctrico de baja
tensión, concretamente para el suministro de circuitos
electrónicos, etc., de la unidad de funcionamiento B/C respectiva.
Con el número 56 se indica además un suministro de tensión de red
en la unidad básica para las unidades de funcionamiento B o C.
Tal y como muestra la Figura 5, cada unidad de
funcionamiento B/C posee su propio sistema electrónico 57, así como
su propio acopiador de bus 56 a través de que actúa de modo
conjunto el sistema electrónico 57 con el bus de datos y de control
33. El sistema electrónico 57 controla las válvulas 59 que están
previstas así mismo para cada unidad de funcionamiento B/C,
concretamente para el accionamiento de los elementos de
accionamiento o cilindros 60. Las válvulas 59 están por medio de un
suministro de bloque 61 al suministro neumático 54.
Con el sistema electrónico 57 están unidos,
además, sensores 62 de las unidades de funcionamiento B/C
respectivas. Además, el sistema electrónico 57 presenta entradas en
las que en la unidad de funcionamiento B/C montada en la máquina
básica 2 hay una señal que se correspondiente con la identificación
de lugar IP de la posición de trabajo 3 correspondiente en la que
está montada la unidad de funcionamiento. La señal en las entradas
63 se genera a partir de una unidad de codificación de lugar 64
prevista en la posición de trabajo 3 correspondiente, conformada,
por ejemplo, por medio de un tableado correspondiente. En la forma
de realización representada, la unidad de funcionamiento B/C
presenta además un dispositivo de regulación 65, que, por ejemplo,
controlado por el sistema electrónico 57, controla elementos de
funcionamiento eléctricos no representados. Además, la unidad de
funcionamiento B/C está conectada a un circuito de protección 56
(tierra de protección) de la máquina básica 2. Toda la conexión de
señal y de energía entre la unidad básica y la unidad de
funcionamiento B/C se lleva a cabo por medio de un conector común
previsto en la unidad de funcionamiento correspondiente y un
conector opuesto previsto en la posición de trabajo
correspondiente, y en concreto, preferentemente, de tal manera que
al posicionar la unidad de funcionamiento respectiva en una
posición de trabajo, adicionalmente a la orientación y fijación
mecánica de la unidad de funcionamiento, se lleva a cabo también la
unión entre el conector y el conector opuesto. En la Figura 6 se
representa un conector opuesto 67 de este tipo que está previsto en
cada posición de trabajo 3. La Figura 7 muestra el conector válido
a tal efecto que está previsto en cada elemento de funcionamiento
B/C.
Por medio del acoplador de bus 58 y del sistema
electrónico 57 se lleva a cabo, dependiendo de las señales de
control transmitidas a través del bus 33, el control de los
cilindros 60, así como de los dispositivos de regulación 56.
Adicionalmente, por medio del acoplador de bus 58 se realiza
también la transmisión de las señales de los sensores 62. El
sistema electrónico 57, a partir de la identificación de aparato IG
depositada en este sistema electrónico, que define el tipo de la
unidad de funcionamiento B/C y a partir de la identificación de
lugar IP derivada del dispositivo de codificación 64 y que se
encuentra en la entrada 63, conforma una codificación conjunta que
se transmite cuando se requiere igualmente por medio del acoplador
de bus 58 y del bus de datos y control 33 a la unidad de control
32.
Tal y como muestra además la Figura 5, el bus de
control y de datos 58 se hace pasar a través de los acopladores de
bus 58 de cada una de las unidades de funcionamiento B/C. Gracias
a ello se produce una conformación especialmente sencilla de este
bus, en particular también en forma de un bus conductor de luz. En
las posiciones de trabajo 3, en las que no está prevista ninguna
unidad de funcionamiento B/C, se posesiona una unidad vacía que
presenta entonces, fundamentalmente, únicamente el sistema
electrónico 57 con las entradas que actúan conjuntamente con el
dispositivo de codificación 64 y el acoplador de bus 58, y
proporciona identificaciones correspondientes IP e IG.
A través del conector 68 y del conector opuesto
67 se realiza la conexión de todas las líneas para la transmisión
de señal y de energía. Para ello, los conectores poseen dos
conexiones 69 y 70 para la introducción y la extracción de aire
(suministro 54), en el que al menos la conexión para la
introducción de aire está conformada en el conector opuesto
previsto en la máquina básica 2 de tal manera que está cerrada
automáticamente al quitar el conector 68. Además, en el conector 68
y en el conector opuesto 67 están previstos varios contactos 71
eléctricos para las líneas eléctricas de señal. Adicionalmente, en
el conector están previstos pernos de centrado 72, cuyas aperturas
de centrado 73 correspondientes están asignadas en el conector
opuesto 67.
Anteriormente se ha descrito la invención
basándose en un ejemplo de realización. Se entiende que son
posibles un gran número tanto de modificaciones como de variaciones
según las reivindicaciones anexas.
De este modo es posible, por ejemplo, que los
sensores 27 y/o los actores 28 y/o las válvulas 29, etc., de las
herramientas 26 también estén previstos, al menos parcialmente, en
la estación de trabajo 4 correspondiente y/o estén unidos por medio
de uniones con esta estación de trabajo o bien con el sistema
electrónico 25 que allí se encuentra, en el que la codificación
entregada por el sistema electrónico contiene entonces, por
ejemplo, adicionalmente una identificación IW que indica la
herramienta 26 correspondiente asignada a la estación de trabajo
4.
Del mismo modo, también es posible asignar el
sistema electrónico 30 al dispositivo de elevación 5
correspondiente, en el que entonces, la codificación entregada por
este sistema electrónico 30 varía de manera correspondiente a la
herramienta 26 prevista en el dispositivo de elevación 5.
1 | Máquina de fabricación |
2 | Unidad básica |
3 | Posición de trabajo |
4 | Estación de trabajo |
5 | Dispositivo de elevación |
6 | Soporte de la herramienta |
7 | Armazón de la máquina |
7', 7'' | Sección del armazón de la máquina |
8 | Mesa |
9 | Columna |
10 | Eje hueco |
11 | Elemento de la mesa |
11' | Región del contorno |
12 | Accionamiento |
13 | Motor |
14 | Elemento de la mesa |
15 | Alojamiento |
16, 17 | Bielas |
18, 19 | Disco de control |
20, 21 | Palancas |
22 | Sensor |
23 | Actor |
24 | Válvula de control |
25 | Sistema electrónico |
26 | Herramienta |
27 | Sensor |
28 | Actor |
29 | Válvula de control |
30 | Sistema electrónico |
32 | Unidad central de control |
33 | Transmisión de datos o bus de datos |
y control | |
34 | Subprograma |
35 | Unidad de configuración |
36 - 45 | Bloque |
46 | Elemento de control |
47 | Elemento de accionamiento |
48, 49 | Nodo del bus |
50 | Sistema electrónico |
50', 50'' | Entradas |
51 | Sensor |
52 | Línea |
54 | Suministro |
55, 56 | Línea |
57 | Sistema electrónico |
58 | Acoplador de bus |
59 | Válvulas |
60 | Cilindro |
61 | Suministro de bloque |
62 | Sensores |
63 | Líneas |
64 | Elemento de codificación |
65 | Dispositivo de regulación |
66 | Circuito de protección |
67 | Conector opuesto múltiple |
68 | Conector múltiple |
69, 70 | Conexiones para entrada y salida |
de aire | |
71 | contactos eléctricos |
72 | Perno de centrado |
73 | Apertura de centrado |
Claims (12)
1. Máquina de fabricación y montaje, con una
unidad básica (2) con un elemento de transporte, que está
conformado, por ejemplo, por un rotor que se puede accionar de modo
giratorio alrededor de un eje vertical de la máquina (V), con
varios alojamientos (15) para componentes o grupos de construcción
previstos en el elemento de transporte, por ejemplo, en el contorno
del rotor, con un accionamiento (12) para el elemento de
transporte (11) para hacer pasar los alojamientos (15) de un modo
síncrono por las posiciones de trabajo (3), así como con unidades
de funcionamiento que se pueden montar en posiciones de trabajo (3)
en la unidad básica (2), por ejemplo, estaciones de trabajo (4) y/o
herramientas (23), que están unidas por medio de al menos un
circuito de datos y control (33) con un dispositivo central de
control electrónico (32), caracterizada porque a las
unidades de funcionamiento (4, 26) está asignada respectivamente
una codificación eléctrica que identifica cada unidad, que se
pueden transmitir por medio del circuito de datos y control (33)
desde la unidad de funcionamiento (4, 26) respectiva a la unidad de
control (32) central, y porque la codificación correspondiente
contiene una identificación de aparato (IG) que proporciona el tipo
de la unidad de funcionamiento (4, 26) respectiva, y una
identificación de posición (IP) que proporciona la posición de la
unidad de funcionamiento respectiva (4, 26).
2. Máquina de fabricación y montaje según la
reivindicación 1, caracterizada porque la codificación
contiene una identificación (IW) que proporciona la combinación y/o
el tipo de varias unidades de funcionamiento (4, 26) existentes en
una posición de trabajo (3).
3. Máquina de fabricación y montaje según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la identificación
o codificación de aparato (IG) está en la unidad de funcionamiento
(4).
4. Máquina de fabricación y montaje según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
codificación y/o las identificaciones (IG, IP, IW) que conforman
esta codificación están conformadas y/o depositadas de modo
eléctrico en un sistema electrónico (25, 30) de la unidad de
funcionamiento (4, 26) respectiva, en la que la codificación, en
particular, la codificación del aparato, está conformada, por
ejemplo, por medio de contactos eléctricos, por ejemplo, por medio
de un contacto y/o ocupación de contactos correspondiente de un
conector múltiple o de un conector opuesto múltiple para la
conexión al circuito de datos y de control, y/o se ha realizado por
medio de la programación de un elemento de memoria o de un chip de
memoria del sistema electrónico (25, 30) de la unidad de
funcionamiento (4, 26) correspondiente.
5. Máquina de fabricación y montaje según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada por medio de
medios para la conformación de una identificación (IP) dependiendo
de la posición de la unidad de funcionamiento correspondiente (4,
26) en la unidad básica.
6. Máquina de fabricación y montaje según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
circuito de datos y de control (33) está conformado por un sistema
de bus, por ejemplo, por un bus conductor que presenta un conductor
eléctrico o por un bus conductor de luz.
7. Máquina de fabricación y montaje según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las
unidades de funcionamiento (4, 26) presentan sensores (22, 27) y/o
actores (23, 28) y/o elementos de control (25, 29) propios, en la
que, por ejemplo, los sensores (22, 27) y/o los actores (23, 28)
y/o los elementos de control (24, 29) están unidos por medio de los
circuitos de datos y de control (33) directamente y/o
indirectamente con el dispositivo de control central (32).
8. Máquina de fabricación y de montaje según una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en
la unidad central de control (32) está depositada una
configuración real de la máquina de fabricación y de montaje, y
porque la unidad central de control (32) compara la configuración
real que se deriva de la codificación de las unidades de
funcionamiento (4, 26) transmitida a la unidad de control (32) con
la configuración teórica, en la que, por ejemplo, la unidad de
control (32) libera un programa de control para el control de la
máquina que controla la máquina de fabricación y montaje y/o las
unidades de funcionamiento (4, 26) cuando la configuración real
coincide con la configuración teórica.
9. Máquina de fabricación y montaje según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en la
unidad básica o en la máquina básica (2) están previstos en las
posiciones de trabajo (3) unas primeras conexiones para la
transmisión de energía y datos para las unidades de funcionamiento
(26) de un primer grupo (A), y porque las conexiones están unidas
con los elementos de control previstos en la unidad básica (2), por
ejemplo válvulas (46), así como con al menos un sistema electrónico
(50) previsto en la unidad básica (2), en la que, por ejemplo, en
las posiciones de trabajo (3) de la unidad básica (2) está prevista
para cada unidad de funcionamiento de un primer grupo (A) una
conexión de señal (15'') que, al aplicarla a una unidad de
funcionamiento, entrega una señal al sistema electrónico (50) y/o a
la unidad de control (32), que muestra la existencia de una unidad
de funcionamiento del primer grupo (5) en la posición de trabajo
(3), y/o en la que, por ejemplo, para todas las unidades de
funcionamiento del primer grupo (A), o bien para un número
determinado de este tipo de unidades de funcionamiento, está
previsto en la máquina básica (2), respectivamente, un nodo de bus
(48, 49) común para la transmisión de datos entre el bus de datos y
de control (33) y las unidades de funcionamiento o un sistema
electrónico (50) del primer grupo (A).
10. Máquina de fabricación y montaje según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en
las unidades de funcionamiento de un segundo grupo (B/C), cada
unidad de funcionamiento presenta un acoplador de bus (58) que se
puede conectar al bus de datos y de control (33), para una
transmisión de datos entre el bus de datos y de control (33) y un
sistema electrónico (57) previsto en la unidad de funcionamiento
del segundo grupo (B/C), en el que, por ejemplo, en el sistema
electrónico (57) de las unidades de funcionamiento de un segundo
grupo (B/C) también está almacenada, entre otras cosas, la
identificación del aparato o la codificación de la estación (IG), y
porque el sistema electrónico (57) conforma a partir de una
codificación (64) prevista en la posición de trabajo (3) respectiva
la identificación de lugar o codificación de lugar (IP), y/o en la
que, por ejemplo, el sistema electrónico (57) de la unidad de
funcionamiento del segundo grupo (B/C) actúa conjuntamente con
sensores (62) y/o con elementos de control, por ejemplo con
válvulas (59) para el control de elementos de regulación (60) y/o
con elementos de control (65) para el control de accionamientos o
consumidores eléctricos.
11. Máquina de fabricación y de montaje según una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por un
conector (68) previsto en las unidades de funcionamiento (4, 26)
que, al posicionar la unidad de funcionamiento correspondiente en
una posición de trabajo (3), actúa conjuntamente con el conector
opuesto (67) que se encuentra allí, concretamente para toda la
transmisión de señal y energía entre la unidad básica o máquina
básica (2) y la unidad de funcionamiento (4, 26) respectiva.
12. Máquina de fabricación y montaje según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque
varias estaciones de trabajo conformadas por unidades de
funcionamiento en posiciones de trabajo (3) y situadas una a
continuación de otra en la dirección de movimiento del elemento de
transporte (11) conforman un circuito de fabricación y/o de
mecanizado para un producto, y porque en el elemento de transporte
circular están previstos varios circuitos de fabricación y/o de
mecanizado para el mecanizado o fabricación en paralelo.
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