ES2274412T3 - Sistema para soldar carrocerias de vehiculos automoviles. - Google Patents
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Abstract
Sistema para soldar estructuras constituidas por unos elementos de chapa metálica prensada, tal como carrocerías de vehículos automóviles o sus subconjuntos, diseñado para funcionar de forma automática en una pluralidad de diferentes tipos de estructura que se va a soldar, del tipo que comprende. - una estación de soldadura (1); - una línea de transporte (2), para transportar las estructuras que se van a soldar a través de la estación de soldadura (1) o al menos parte de ella; - una pluralidad de pares de compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d) provistas de unos medios para fijar las estructuras que se van a soldar y capaces de ser guiadas a lo largo de la línea de transporte (2), estando adaptados los medios de fijación previstos en las compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d) de cada par a la configuración de un tipo correspondiente de estructura que se va a soldar. - un primer y un segundo lugares de almacenamiento de unas compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d), situados corriente abajo y corriente arriba de la estación de soldadura (1), respectivamente, comprendiendo cada lugar de almacenamiento una o más estaciones de aparcamiento (6a, 6b) en los dos lados de la línea de transporte (2), presentando cada estación de aparcamiento (6b, 6a) una sección de guiado (7), diseñada para soportar, de forma deslizante, una compuerta lateral (3a, 3b, 3c, 3d) en una posición de aparcamiento respectiva; en el que las compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d) son móviles sobre unos medios de guiado (4, 4a, 8a, 8b), previstos en el lado de la línea de transporte (2), para permitir la sustitución, según el tipo de estructura que se va a soldar, del par de compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d) que están situadas en la proximidad de la estación de soldadura (1), pudiendo cada compuerta lateral (3a, 3b, 3c, 3d) desplazarse entre una posición próxima a la estación de soldadura (1) y al menos una posición de aparcamiento, en una estación de aparcamiento (6b, 6a), alejada de la estación de soldadura (1),y en el que cada par de compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d), cuando están situadas en dicha posición próxima a la estación de soldadura se pueden desplazar asimismo entre una condición abierta y una condición cerrada, funcionando las respectivas compuertas laterales para fijar partes de la estructura que se va a soldar en una configuración de soldadura en la estación de soldadura (1).
Description
Sistema para soldar carrocerías de vehículos
automóviles.
La presente invención se refiere a un sistema
para soldar estructuras constituido por unos elementos de chapa
metálica prensada, tales como carrocerías de vehículos o sus
subconjuntos, estando dicho sistema diseñado para funcionar, de una
forma automática, en una pluralidad de diferentes tipos de
estructuras a soldar (por ejemplo, carrocerías de diferentes
vehículos automóviles, o carrocerías de vehículos automóviles de
diferentes versiones, tales como limosinas, furgonetas,
convertibles, etc., del mismo modelo de vehículo automóvil o de
nuevo, por ejemplo, subconjuntos simples, tales como paneles de
maleteros planos, paneles inferiores o paneles laterales, de
diferentes modelos de carrocería de vehículo automóvil). Son
conocidos sistemas del tipo anteriormente especificado (véase, por
ejemplo, documentos GB-A-2.172.555 y
EP-A-0.642.878 a nombre del
presente solicitante), los cuales comprenden:
- -
- una estación de soldadura;
- -
- una línea de transporte para transportar las estructuras que se van a soldar, o al menos parte de ellas, a través de la estación de soldadura; y
- -
- una pluralidad de pares de compuertas laterales provistas de medios para sujetar las estructuras a soldar durante la operación de soldadura y de tal modo, que puedan ser guiadas a lo largo de la línea de transporte, estando previstos dichos medios de sujeción en las compuertas laterales de cada par que se adapta a la configuración de un correspondiente tipo de estructura que se va a soldar.
En dichos sistemas conocidos, las compuertas
laterales son móviles en los medios de guiado previstos al lado de
la línea de transporte para permitir la sustitución, según el tipo
de estructura que se va a soldar, del par de compuertas laterales
situadas en la proximidad de la estación de soldadura. Cada
compuerta lateral se puede desplazar entre una primera posición,
próxima a la estación de soldadura, y al menos una segunda
posición, alejada de la estación de soldadura.
Además, cada par de compuertas laterales, cuando
están situadas en la antedicha primera posición, próxima a la
estación de soldadura, se pueden desplazar entre una condición
abierta y una condición cerrada, en la que los respectivos medios
para la sujeción de las compuertas laterales están operativas para
fijar partes de la estructura que se va a soldar en una
configuración de soldadura en la estación de soldadura. Además, el
sistema comprende medios para mover las compuertas laterales, para
su desplazamiento entre las respectivas posiciones, primera y
segunda.
En algunas soluciones conocidas, los medios de
guiado de las compuertas laterales comprenden unas estructuras
fijas que incorporan, por encima de ellas, carriles aéreos, sobre
los que las propias compuertas están montadas de forma deslizante,
mientras que, en otras soluciones, las compuertas son, en cambio,
unidades de movimiento autónomo que se desplazan a lo largo de
guías fijadas al suelo. Los pares de compuertas se desplazan entre
las respectivas posiciones, primera y segunda, en la condición
abierta antes citada, hasta que alcanzan una posición
correspondiente en la estación de soldadura. En dicha posición, el
par es llevado a la condición cerrada, con las compuertas que
proporcionan la fijación adecuada de las partes que se van a soldar.
A continuación, se realiza la soldadura utilizando medios de
soldadura automáticos programables, por ejemplo, robots programables
provistos de cabezas de soldadura eléctrica por puntos y /o cabezas
de soldadura por láser.
Con el fin de facilitar el uso de los diversos
tipos de compuertas laterales, una técnica conocida es que el
sistema esté provisto de lugares de almacenamiento apropiados, desde
donde se recoge el par requerido de compuertas laterales, según el
tipo de estructura que se va a soldar, y en el que las compuertas
usadas para la operación de soldadura, que se acaba de concluir, se
aparcan a la espera de un uso posterior.
Con independencia del tipo de guías utilizadas,
aéreas o sobre el suelo, y de la presencia de posibles lugares de
almacenamiento, el movimiento de las compuertas se obtiene equipando
cada una de ellas con medios motorizados.
El documento
US-A-4.494.687 da a conocer un
sistema de soldadura, en el que tres compuertas alineadas se
desplazan conjuntamente por medio de una barra lanzadera, para
situar cualquiera de las tres en una estación de enmarcado*; la
compuerta central permanece inalterada, mientras que la sustitución
de las dos compuertas extremas se puede realizar mediante
monotractores autopropulsados, grúas y conjuntos de montaje, que
presentan un carril de aparcamiento.
El documento
US-A-2003 189085, en el que se basa
el preámbulo de la reivindicación 1, da a conocer un sistema de
soldadura que comprende lugares de almacenamiento tipo carrusel y
troles operativos para captar una compuerta y desplazarla a lo
largo de una estructura de pista, entre un lugar de almacenamiento y
la estación de soldadura.
A la luz de lo antes expuesto, la presente
invención da a conocer una mejora adicional en los sistemas
conocidos, por medios simples y de bajo coste.
El objetivo anterior se alcanza, según la
invención, mediante un sistema para la soldadura de estructuras
fabricadas de chapa metálica prensada, en particular carrocerías de
vehículos automóviles o sus subconjuntos, presentando dicho sistema
las características indicadas en las reivindicaciones adjuntas, que
han de entenderse como formando parte integrante de la presente
descripción.
Otros objetivos, características y ventajas de
la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la
descripción siguiente, haciendo referencia a los dibujos adjuntos,
que se proporcionan únicamente a título de ejemplo, no limitativo,
y en los que:
- la figura 1 es una vista en perspectiva
esquemática de un sistema de soldadura según la invención;
- las figuras 2 a 20 son vistas en planta
esquemáticas del sistema de la figura 1 en muy diferentes
condiciones de operación;
- la figura 21 es una vista en perspectiva
esquemática de una compuerta lateral utilizada en el sistema según
la invención;
- las figuras 22 y 23 son, respectivamente,
una vista en perspectiva esquemática y una vista lateral de un
tractor para desplazamiento, que forma parte del sistema según la
invención;
- la figura 24 es una vista lateral
esquemática, en sección transversal parcial, de una disposición para
traslación de compuertas laterales asociadas a una estación de
soldadura del sistema según la invención, en una primera condición
operativa;
- la figura 25 es una vista lateral
esquemática, en sección transversal parcial, de la disposición de
traslación ilustrada en la figura 24, en una segunda condición
operativa; y
- la figura 26 es una vista en planta
esquemática de una parte de la disposición antedicha de traslación
en la primera condición operativa ilustrada en la figura 24.
El sistema de soldadura según la invención
ilustrada, a título de ejemplo, en los dibujos adjuntos, está
diseñado para operar en una pluralidad de diferentes tipos de
carrocerías de vehículos automóviles. Para el objetivo anterior,
como puede verse en las figuras 1 y 2, el sistema comprende una
estación de soldadura 1 establecida a lo largo de una línea de
transporte adecuada, representada sólo esquemáticamente por la
flecha 2, utilizada para transportar las carrocerías de vehículos
automóviles, que se van a soldar a través de la estación de
soldadura 1. La estación 1 no se ilustra con detalle, por cuanto es
de un diseño conocido en conjunto, con la excepción de algunos de
sus aspectos innovadores específicos, que se describirán a
continuación. El equipo de soldadura previsto en la estación 1
puede consistir en robots de tipo conocido, cuya unidad de control
contiene un conjunto de diferentes programas operativos,
seleccionados como se requiera en su momento, según el tipo de
carrocería de vehículo automóvil que se va a soldar.
Habida cuenta que la línea de transporte 2 y los
medios para conseguir el desplazamiento de las carrocerías de
vehículos automóviles a lo largo de dicha línea, pueden ser de
cualquier tipo conocido, dichos elementos no han sido ilustrados en
los dibujos adjuntos, por cuanto que no están comprendidas en el
alcance de la presente invención. Su eliminación de los dibujos,
además, hace a estos últimos más inmediatamente inteligibles. Es
evidente, en cualquier caso, que el modo en que la carrocería del
vehículo automóvil a soldar es formada en la estación de soldadura
puede ser cualquiera adecuado. Por ejemplo, la carrocería de
vehículo automóvil puede estar preensamblada en su totalidad de una
forma provisional, corriente arriba de la estación de soldadura o,
de no ser de este modo, los diversos subconjuntos, que constituyen
la carrocería del vehículo automóvil, se pueden transportar a lo
largo de la línea de transporte 2 a la estación de soldadura en una
condición todavía no ensamblada, siendo el ensamblaje, antes de la
operación de soldadura, realizado en la propia estación. Como
alternativa, la línea de transporte 2 puede transportar solamente
parte de la carrocería del vehículo automóvil, por ejemplo, el
panel de la parte inferior, a la estación de soldadura, en cuyo
caso, el ensamblaje de la carrocería del vehículo automóvil
completa se realiza en la estación de soldadura, lo que hace que los
restantes componentes de la carrocería lleguen a ella. Además, el
sistema según la invención es, por supuesto, utilizable también
para la soldadura de subconjuntos sencillos de carrocerías de
vehículos automóviles, o de nuevo, en teoría, para cualquier otro
tipo de estructura fabricada de chapa metálica soldada, diseñada
para fabricarse en diferentes tipos o modelos o versiones. Sea cual
fuere la forma en que se ensamble la carrocería de vehículo
automóvil, es necesario sujetar cada parte de la carrocería en una
posición precisa, cuando la carrocería se someta a las operaciones
de soldadura en la estación 1. Dicha sujeción se obtiene por medio
de herramientas posicionadoras y de fijación, realizadas por pares
de compuertas laterales operativamente intercambiables, designadas
por las referencias numéricas 3a, 3b, 3c y 3d en la figura 1, que se
pueden desplazar sobre carriles inferiores longitudinales o guías
4. Cuando no es estrictamente necesario para los fines de la
descripción detallada del funcionamiento del sistema, según la
invención, las compuertas laterales 3a, 3b, 3c y 3d, serán, a
continuación, identificadas solamente por el número de referencia
3.
En el caso usado como ejemplo, las guías 4 se
extienden paralelas a la línea 2 para transportar las carrocerías
de vehículos automóviles y están fijadas directamente al suelo, con
la excepción de una de sus respectivas partes intermedias,
designadas por 4a, situada en una posición correspondiente a la
estación de soldadura 1. Como se deduce claramente de lo que se
expone a continuación, las partes 4a de las guías 4 son tales que
se pueden trasladar en una dirección sustancialmente perpendicular
al desarrollo longitudinal de las propias guías, para transportar
las compuertas laterales 3 del par en uso, en la estación de
soldadura 1, en la respectiva condición cerrada.
Los pares de compuertas laterales 3 se pueden
desplazar a lo largo de las guías 4, de modo que lleven a una
posición correspondiente a la estación de soldadura 1 un par de
compuertas laterales correspondientes al tipo de carrocería que se
va a soldar. Cuando una carrocería de tipo diferente al que la
estación de soldadura ha operado inmediatamente antes llega a la
estación 1, el par de compuertas laterales que están situadas en la
propia estación se puede sustituir rápidamente por medios de
deslizamiento en las respectivas guías 4, como se deducirá de lo
que sigue.
Para el objetivo anterior, en el caso a modo de
ejemplo, están previstos dos conjuntos de compuertas, comprendiendo
cada uno varias estaciones 6a, 6b, dispuestas en ambos lados de la
línea de transporte 2 y de las guías 4, en donde cada estación de
aparcamiento comprende una sección de guiado 7, de una forma similar
a la de las guías o carriles 4 y de este modo, diseñadas para
soportar, de una forma deslizante, una compuerta lateral
respectiva. En el caso a modo de ejemplo, las secciones de guiado 7
se extienden sustancialmente paralelas a las guías 4.
En el ejemplo ilustrado, en cada lado de la
línea de transporte 2 están previstos dos lugares de almacenamiento,
comprendiendo cada uno tres diferentes estaciones 6a, 6b, que
corresponden a un número máximo total de seis diferentes tipos de
compuertas 3, diseñadas para su utilización en numerosas carrocerías
de vehículos automóviles. Por supuesto, en cualquier caso los dos
conjuntos de montaje pueden estar provistos de cualquier número de
estaciones de aparcamiento, con los límites que se ilustrarán a
continuación.
Las diversas compuertas 3 presentan, de una
forma conocida por sí misma, respectivas herramientas posicionadoras
y de fijación (no representadas), diseñadas para acoplar las partes
laterales y superiores de la carrocería de tal modo que queden
fijadas en una posición precisa durante la ejecución de las
operaciones de soldadura en la estación 1. La parte inferior de la
carrocería está, en cambio, fijada por medio de otras herramientas
posicionadoras y de fijación previstas en la parte inferior de la
estación de soldadura 1. Cada par de compuertas laterales 3 está
provisto, en particular, de herramientas posicionadoras y de
fijación adecuadas para la particular configuración del respectivo
tipo de carrocería.
En la utilización del sistema, está situado en
las guías 4, según se requiera en cada momento, un primer par de
compuertas laterales 3, en la posición de trabajo, que corresponde
al tipo de carrocería que está situada, en su momento, en la
estación de soldadura 1 y un segundo par de compuertas 3, en una
posición de espera, que corresponde al tipo de carrocería que se va
a soldar inmediatamente después. Cuando la última carrocería entra
en la estación de soldadura 1, las primeras compuertas 3 se llevan a
la posición de espera y las segundas compuertas 3 a la posición de
trabajo.
Según un aspecto importante de la invención, en
una posición correspondiente a los dos extremos longitudinales de
las guías 4, están previstos unos respectivos elementos de guía 8a,
8b trasladables, de una forma similar a la que presentan las guías
4. Los elementos trasladables 8a, 8b, están provistos de respectivos
medios impulsores y de motor 9, para poder desplazarse en sentido
lateral, por ejemplo sobre respectivos pares de carriles 10a, 10,
en una dirección perpendicular al desarrollo longitudinal de las
guías 4, entre una primera posición y una pluralidad de segundas
posiciones. En la primera posición antedicha, cada elemento
trasladable 8a, 8b, está alineado, en sentido longitudinal, con una
guía respectiva 4, de tal modo que constituya como su prolongación.
Mediante dicho desplazamiento lateral, cada elemento 8a, 8b, se
puede llevar a una posición correspondiente a una estación de
aparcamiento respectiva, 6a, 6b, es decir, a una sección de guiado
7.
Según un importante aspecto de la invención, el
movimiento de las compuertas laterales 3 de los diversos pares se
facilita por medio de tractores independientes, cada uno de los
cuales puede cooperar con diferentes compuertas laterales 3 con el
fin de recogerlas desde una respectiva estación de aparcamiento 6a o
6b y llevarlas a la posición funcional correspondiente a la
estación 1 y viceversa. En el caso ilustrado en la figura 1, está
previstos dos pares de tractores, designados por 11a y 11b, que son
selectivamente acoplables a las diversas compuertas, con las
modalidades que se describirán a continuación.
El funcionamiento general del sistema de
soldadura, según la invención, se describirá ahora con referencia a
las figuras 2 a 20. Para el objetivo anterior, se supone que en la
estación de soldadura 1 hay una carrocería de un primer tipo,
referido como tipo a), cuyas partes se fijan en una posición precisa
durante la operación de soldadura, por medio de herramientas de
posicionamiento, sostenidas por el par de compuertas laterales 3a.
La carrocería que está situada en la estación de soldadura 1 ha de
ir seguida por una carrocería de un segundo tipo, referido como
tipo b), donde están previstas las herramientas posicionadoras para
fijación de las diversas partes de la carrocería del tipo b)
durante la ejecución de la operación de soldadura, en el par de
compuertas laterales 3b. De modo análogo, la carrocería del tipo b)
irá seguida por una carrocería de un tercer tipo, o tipo c), y
ésta, a su vez, por una carrocería de un cuarto tipo, o tipo d), a
cada una de las cuales está asociado un respectivo tipo de
compuertas laterales 3c y 3d.
Según se ilustrará a continuación, la
sustitución de una carrocería en la estación de soldadura 1 va
acompañada por una correspondiente sustitución de los pares de
compuertas laterales que se van a utilizar en la propia estación, a
lo largo de las guías 4 de tal modo que lleve un par de compuertas 3
a una posición de espera y al otro par de compuertas 3 a la
posición funcional, en la estación de soldadura.
Una vez que ha llegado a la posición funcional,
cada par de compuertas laterales se puede desplazar entre una
condición abierta, para permitir la entrada en la estación de
soldadura 1, de la nueva carrocería que se va a soldar, y una
condición cerrada, en la que las herramientas posicionadoras de las
compuertas laterales acoplan las partes lateral y superior de la
carrocería para fijarlas en una posición precisa. Según se ilustró
anteriormente, dicho movimiento se obtiene por medio de la
traslación de las partes 4a de las guías 4, cuyas modalidades de
accionamiento constituyen otro importante aspecto de la invención,
descrito a continuación. La fijación de las compuertas 3 en la
condición cerrada, con respecto a la estación de soldadura se
obtiene por medios conocidos por sí mismos.
Figuras 1 y
2
Presente en la estación 1 se encuentra una
carrocería de vehículo automóvil del tipo a) y en una posición
correspondiente a la propia estación, sobre las partes de guía
móviles 4a, están situadas las dos compuertas laterales 3a,
mantenidas en la condición abierta y acopladas a los respectivos
tractores 11a. Las compuertas 3b, diseñadas para procesar la
carrocería del tipo b), que está próxima a someterse al proceso de
soldadura en la estación 1, con su acoplamiento a los respectivos
tractores 11b, están sobre los elementos trasladables 8b, que están
alineados en el extremo de salida de las guías 4. Las compuertas 3c,
3d están en una posición de aparcamiento en sus respectivas
estaciones 6b y 6a.
Las dos compuertas 3a se llevan a la posición
cerrada, para mantener las partes de carrocería del vehículo
automóvil, que se va a soldar, en su posición mediante la traslación
de las partes de guía móviles 4a, con lo que se produce el
desacoplamiento de los respectivos tractores 11a. Los tractores 11b
desplazan las compuertas 3b desde los elementos 8b, empujándolas
sobre las guías 4, hasta que se llevan a una posición de espera, en
las proximidades de la estación 1.
Una vez terminada la operación de soldadura en
la carrocería del tipo a), las compuertas 3a se llevan a la
respectiva posición de apertura mediante la traslación de las partes
de guía móviles 4a, con su consiguiente nuevo acoplamiento a los
respectivos tractores 11a.
Los tractores 11a desplazan las compuertas 3a
desde la estación 1, ejerciendo tracción sobre ellas a lo largo de
las guías 4, mientras que los tractores 11b empujan las compuertas
3b hasta que llegan a una posición correspondiente a la estación 1,
sobre las partes de guía móviles 4a, donde se encuentran en la
condición abierta. Simultáneamente, la carrocería soldada del tipo
a) es retirada de la estación 1 y sobre esta última se encuentra una
carrocería tipo b).
Los tractores 11a se elevan a través de los
elementos trasladables 8a, hasta que llevan también las partes 3a.
Las dos compuertas 3b se llevan a una condición cerrada en la
estación 1, mediante una traslación de las partes de guía móviles
4a, para mantener en su posición las partes de la nueva carrocería
del tipo b) que se va a soldar, obteniendo, de este modo, su
desacoplamiento de los respectivos tractores 11b.
Los elementos 8a son trasladados en sentido
lateral, sobre los carriles 10a, llevando, a lo largo de ellos, las
respectivas compuertas 3a hasta que cada una llegue a una posición
correspondiente a una respectiva estación de aparcamiento libre 6a.
Los tractores 11b, ya no restringidos a las compuertas 3b, se
desplazan, en cambio, a lo largo de las guías 4, hasta llegar al
estiramiento inicial de los respectivos elementos trasladables
8b.
Los tractores 11a empujan las compuertas 3a, con
el fin de descargarlas desde los elementos 8a a las respectivas
estaciones 6a. Los elementos 8b son trasladados, en sentido lateral,
sobre los carriles respectivos 10b, hasta que cada uno llegue a una
posición correspondiente a la estación de aparcamiento 6b, que
soporta una compuerta respectiva 3c; al final de dicha traslación
lateral, los tractores 11b quedan acoplados a las respectivas
compuertas 3c.
Los elementos 8a son trasladados, en sentido
lateral, sobre los carriles 10a, hasta que retornan a su alineación
con respecto a las guías 4, llevando junto a ellos los tractores
11a. Dicha traslación lateral termina desacoplando los tractores
11a desde las compuertas 3a, que están ahora aparcadas en las
respectivas estaciones 6a. Los tractores 11b tiran de las
compuertas 3c, desplazándolas desde las respectivas estaciones 6b a
los elementos trasladables 8b.
Los elementos 8b son trasladados, en sentido
lateral, sobre los carriles 10b, hasta que retornan a la alineación
con respecto a las guías 4, llevando consigo a las compuertas 3c,
con los tractores 11b asociados. Los tractores 11a se llevan a la
proximidad de la estación 1, en una posición tal que permita el
acoplamiento con las compuertas 3b cuando éstas se llevan a la
posición abierta en la estación 1.
Una vez concluidas las operaciones de soldadura
en la carrocería tipo b) del vehículo automóvil, las compuertas 3b
se llevan a la respectiva posición de apertura, con su consiguiente
acoplamiento a los tractores 11a, mediante la traslación de las
partes de guía móviles 4a. Los tractores 11b desplazan las
compuertas 3c desde los elementos 8b, empujándolas sobre las guías
4, hasta que se llevan a una posición de espera en las proximidades
de la estación 1.
Los tractores 11a desplazan las compuertas 3b,
tirando de ellas a lo largo de las guías 4, mientras que los
tractores 11b empujan las compuertas 3c hasta que llegan a una
posición correspondiente a la estación 1, donde están en la
condición abierta en las partes de guía móviles 4a. Simultáneamente,
la carrocería b), ya soldada, es retirada desde la estación 1 y una
carrocería del tipo c) se traslada a esta última posición.
Los tractores 11a se elevan en los elementos
trasladables 8a hasta que lo hacen también con las respectivas
compuertas 3b. Las dos compuertas 3c se llevan, en una condición de
trabajo cerrada, a la estación 1, mediante la traslación de las
partes de guía móviles 4a, para mantener en su posición a las partes
de la nueva carrocería de vehículo automóvil que se va a soldar
obteniendo, de este modo, su desacoplamiento de los respectivos
tractores 11b.
Los elementos 8a se trasladan, en sentido
lateral, sobre los carriles 10a, llevando consigo las respectivas
compuertas 3b, hasta que cada una llega a una posición
correspondiente a una estación libre de aparcamiento 6a. Los
tractores 11b, que ya no están restringidos a las compuertas 3c,
permanecen fijos sobre las guías 4.
Los tractores 11a empujan las compuertas 3b con
el fin de descargarlas desde los elementos 8a a las respectivas
estaciones de aparcamiento 6a.
Los elementos 8a se trasladan, en sentido
lateral, sobre los carriles 10a, consiguiendo el desacoplamiento de
los tractores 11a desde las compuertas 3b, que ahora están
aparcadas. La traslación prosigue hasta que dichos elementos 8a
llegan a estar en alineación con respecto a las estaciones 6a, en
las que están situadas las compuertas 3d, consiguiendo, de este
modo, el acoplamiento de los tractores 11a a dichas compuertas 3d
al alcanzar dicha posición.
Los tractores 11a tiran de las compuertas 3d,
desplazándolas desde las respectivas estaciones 6a a los elementos
trasladables 8a.
Los elementos 8a se trasladan, en sentido
lateral, sobre los carriles 10a, hasta que vuelven a su alineación
con respecto a las guías 4, llevando consigo las compuertas 3d y,
asociados a ellas, los respectivos tractores 11a.
Una vez concluidas las operaciones de soldadura
en la carrocería tipo c) del vehículo automóvil, las compuertas 3c
se llevan a la respectiva posición de apertura en la estación 1,
mediante la traslación de las partes de guía móviles 4a, con el
consiguiente acoplamiento a los tractores 11b. Los tractores 11a, en
cambio, desplazan las compuertas 3d desde los elementos
trasladables 8a, empujándolas sobre las guías 4, hasta que llegan a
una posición de espera, en las proximidades de la estación 1.
Los tractores 11b desplazan las compuertas 3c
desde la estación 1, tirando de ellas a lo largo de las guías 4,
mientras que los tractores 11a empujan las compuertas 3d sobre las
guías 4, hasta que llegan a una posición correspondiente a la
estación 1, donde están en la condición abierta. Simultáneamente, la
carrocería tipo c) de vehículo automóvil, ya soldada, es retirada
desde la estación 1 y una carrocería del tipo d) se traslada a esta
última posición.
A continuación, las compuertas 3c serán
aparcadas en las respectivas estaciones 6b, siguiendo un
procedimiento similar al antes descrito con referencia a las
compuertas 3a y 3b pero, en este caso, utilizando los tractores 11b
y los elementos trasladables 8b. Lo mismo puede decirse en lo que
respecta a la recogida, sustitución y aparcamiento de las
compuertas ahora presentes en las estaciones 6a.
En el ejemplo ilustrado, como se puede observar,
los lugares de almacenamiento 6a, 6b se utilizan sólo en parte,
puesto que serían adecuados para recibir dos pares adicionales de
compuertas 3, si las necesidades de fabricación así lo exigiere. Es
evidente, en cualquier caso, que el sistema según la invención puede
estar provisto de lugares de almacenamiento con cualquier número de
lugares de recepción, quedando entendido que existe un límite
práctico para el aumento del número de los lugares debido al espacio
disponible y, sobre todo, a la necesidad de realizar las
operaciones de intercambio entre un par de compuertas adyacentes a
la estación de soldadura y un par de compuertas en el lugar de
almacenamiento dentro de un intervalo de tiempo no superior a la
duración del ciclo de las operaciones de soldadura con el fin de
permitir, al final del proceso de soldadura, que el nuevo par de
compuertas correspondiente a una subsiguiente carrocería de vehículo
automóvil, que se va a soldar, de un tipo diferente del que ya está
concluido, esté preparado para someterse a proceso.
Además, resulta evidente, que los lugares de
almacenamiento no se utilizan en el caso en que las series de
carrocerías de vehículos automóviles, que se alimentan en la
estación de soldadura 1, son todas iguales y del mismo tipo, o
solamente de dos tipos diferentes, en cuyo caso los dos
correspondientes tipos de compuertas se intercambian simplemente
con un movimiento longitudinal entre la primera posición y la
segunda posición por medio de los respectivos tractores.
De la descripción anterior se deduce, con
absoluta claridad, cómo el uso de los tractores 11a, 11b,
selectivamente acoplables a diversos tipos de compuertas, evitan la
necesidad, típica de la técnica anterior, de tener que asociar
medios motorizados a cada compuerta.
La figura 21 ilustra una posible forma de
realización de una de las compuertas utilizadas en el sistema según
la invención.
La compuerta representada, designada con 3a,
comprende una estructura inferior 20, en cuyos dos extremos
longitudinales se fijan los respectivos conjuntos de montaje 21 que
soportan medios para acoplamiento deslizable con las guías 4, 4a,
no siendo dichos medios visibles en esta forma de realización, sino
que se describen a continuación con referencia a las figuras 24 a
26. La estructura 20 soporta un armazón superior 22, que forma la
compuerta, incorporando herramientas posicionadoras diseñadas para
acoplar las partes laterales y superior de la carrocería del
vehículo automóvil de tal modo que las fije en una posición precisa,
durante la ejecución de las operaciones de soldadura en la estación
1.
Asociado a cada conjunto de montaje 21 está un
soporte 23 para una rueda 24 montada en un eje vertical, que forma
parte de un sistema para enganchar y liberar las compuertas 3
a/desde los respectivos tractores 11a, 11b, descritos a
continuación.
Las figuras 22 y 23 representan uno de los
tractores que forman parte del sistema según la invención y en
particular uno de los tractores 11b. Igualmente visible en dichas
figuras está la parte de una compuerta 3a orientada frente a dicho
tractor.
El tractor 11b comprende sustancialmente un
carro 30, que presenta, en el fondo, medios para acoplamiento
deslizable con las guías 4, siendo dichos medios de un tipo conocido
por sí mismo, que no se representan en la figura y que comprende,
por ejemplo, un juego de ruedas. El carro soporta un conjunto de
motor de engranajes 31, montado en una dirección vertical y de tal
modo que el extremo del respectivo eje de accionamiento 32
(representado de forma rayada en la figura 22) sobresale en el fondo
del propio carro. Fijado en el extremo del eje 32 está previsto un
piñón 33, engranado en una cremallera 34, dispuesta a lo largo de la
guía 4 (la cremallera 34 comprende, por supuesto, un estiramiento
también correspondiente a un respectivo elemento trasladable 8a,
8b, y posiblemente un estiramiento correspondiente a una parte de
guía móvil 4a). El conjunto 31 se puede accionar selectivamente,
mediante modos conocidos por sí mismos, con el fin de obtener la
rotación del eje 32 en una dirección o en la otra, para poderse
desplazar el tractor 11b en dos direcciones opuestas a lo largo de
las guías mediante el antedicho sistema de
piñón-cremallera.
Según se ilustra en las figuras 22 y 23, fijado
en el extremo del carro 30 orientado frente a la compuerta 3a está
previsto un elemento seccional 35 que presenta una sección
transversal sustancialmente en forma de U, de modo que pueda
recibir la rueda 24 asociada al soporte 23 de la compuerta 3a.
Debe tenerse en cuenta que los tractores 11a son
de construcción similar a los tractores 11b, pero con una
disposición especular con respecto al representado, de forma
esquemática, en las figuras 22 y 23.
Según se puede apreciar, en la condición
representada en las figuras 22 y 23, en las que la rueda 24 está
dentro de la ranura del elemento seccional 35, el tractor 11b y la
compuerta 3a están en acoplamiento mutuo, con lo que el primero
será capaz de empujar o tirar, por sí mismo, de la compuerta lo
largo de la respectiva guía 4.
El desacoplamiento entre el tractor y la
compuerta se obtiene mediante el deslizamiento de la rueda 24 en el
elemento seccional 35 hasta que salga de ella, lo que se consigue
cuando uno de los dos elementos es trasladado en una dirección
lateral con respecto al otro.
Por ejemplo, el desacoplamiento se obtiene
cuando las compuertas 3 de un par se llevan a la respectiva
condición cerrada en la estación 1, mediante una traslación de las
partes de guía móviles 4a, con los tractores que permanecen, en
cambio, estáticos en las guías fijas 4 (véase, por ejemplo, lo que
describe con referencia a las compuertas 3a y los tractores 11a en
relación con la figura 3) o, de no ser así, cuando los elementos
8a, 8b se trasladan, en sentido lateral, para volver a su alineación
con respecto a las guías 4, después del aparcamiento de las
compuertas 3 en las respectivas estaciones 6a, 6b (véase, por
ejemplo, lo que se describe con referencia a los elementos 8a, a
los tractores 11a y a las estaciones 6a, en relación con la figura
9).
El acoplamiento entre el tractor y la compuerta
se consigue, en cambio, cuando la rueda 23 se lleva dentro de la
ranura del elemento seccional 35, lo que se produce cuando uno de
los dos elementos se traslada para quedar alineado con respecto al
otro.
Por ejemplo dicho acoplamiento se consigue
cuando las compuertas 3 de un par se sitúan en la respectiva
condición en la estación 1 (véase, por ejemplo, lo que se describe
con referencia a las compuertas 3b y a los tractores 11a en
relación con la figura 11) o de no ser así, cuando los elementos 8a,
8b se llevan en alineación con las respectivas estaciones 6a, 6b
con el objetivo de captar nuevas compuertas (véase, por ejemplo, lo
que se describe con referencia a los elementos 8b, a los tractores
11b, a las compuertas 3c y a las estaciones 6b, en relación con la
figura 8).
Las figuras 24, 25 y 26 son ilustraciones
esquemáticas de un dispositivo utilizado para mover las compuertas
3 entre las respectivas condiciones abierta y cerrada, previstas en
la estación de soldadura 1.
Con particular referencia a las figuras 24 y 25,
la estación 1 comprende una estructura de soporte fija, provista de
elementos laterales longitudinales 40, a cada uno de los cuales se
asocian respectivos elementos de guía seccionales 41. Acoplada, de
forma deslizante, a los elementos de guía seccionales 41, con
modalidades en sí mismas conocidas (por ejemplo, por medio de
ruedas), se encuentra una corredera 42.
La corredera 42 comprende soportes fijos 43 para
las partes de guía 4a diseñadas para soportar las compuertas. Ha de
advertirse que en las figuras 24 y 25 solamente se ha representado
la parte inferior de una compuerta 3a, es decir, su estructura
inferior 20, donde es visible uno de los conjuntos de montaje 21,
que está provisto del soporte 23 para la rueda 24, que forma parte
del sistema para acoplamiento y desacoplamiento entre la compuerta
y el tractor, según fue antes descrito. Según se puede observar, los
conjuntos de montaje 21 comprenden, además, ruedas 44 para apoyarse
sobre las partes de guía 4a (y, evidentemente, sobre las guías 4),
así como unos elementos seccionales 45, sustancialmente en forma L,
situados opuestos entre sí, los cuales, combinados con las ruedas
46, garantizan la correcta posición de rodadura de las ruedas 44
sobre las guías 4a (y 4).
Un conjunto de motor de engranajes
47-48 queda fijado a los elementos longitudinales
40. Según se ilustra en la figura 26, sobresaliendo en sentido
lateral desde el motor de engranajes 47-48 están
previstos los dos extremos de un eje de accionamiento 49
respectivo, a cada uno de los cuales se acopla, de forma fija, una
respectiva palanca 50. El extremo de cada palanca 50, opuesta a la
de fijación al eje 49, está provisto de un pasador 51 para una
respectiva rueda 52. Cada rueda 52 se inserta, de modo deslizante,
en un respectivo elemento de guía seccional en forma de C 53, desde
donde se extiende verticalmente. Los dos elementos seccionales 53
están situados opuestos entre sí y cada uno de ellos está asociado a
un respectivo soporte 54 unido, por medio de elementos
longitudinales 55, a la corredera 42.
La disposición aquí descrita, con referencia a
las figuras 24 a 26, está configurada como un sistema de
biela-manivela, accionada por el conjunto de motor
de engranajes 47, 48, en el que la rotación del sistema de
biela-manivela es de aproximadamente 180º y se
produce en un plano vertical paralelo a la dirección de
desplazamiento de la corredera 42 y por lo tanto, de las partes de
guía 4a que soporta.
La figura 24 ilustra el caso de una compuerta 3a
en la condición abierta, es decir, en el que las partes de guía 4a
están alineadas con las guías 4 (véase, por ejemplo, la figura 1 o
la figura 2). En dicha condición, cada extremo de las palancas 50,
que soportan las ruedas 52, se orienta frente al lado opuesto a la
corredera 42.
Cuando la compuerta 3a ha de llevarse a la
respectiva condición cerrada, se acciona el conjunto del motor de
engranajes 47, 48. La rotación en el sentido horario del eje 49 del
motor de engranajes 47, 48 efectúa el movimiento angular de las
palancas 50, sustancialmente en un ángulo de 180º, y de este modo,
el deslizamiento de las ruedas 52 dentro de los elementos de guía
seccionales 53 (véase figura 26), que, a su vez, efectúa un
consiguiente empuje sobre los soportes 54 unidos a la corredera 42 y
por lo tanto, el movimiento de esta última alejándose con respecto
al conjunto del motor de engranajes 47, 48, hasta que se alcance la
posición ilustrada en la figura 25. Según se ilustra, el
deslizamiento de la corredera 42 sobre los respectivos elementos de
guía seccionales 41 efectúa la traslación de las partes de guía 4a
que soportan la compuerta 3a que alcanza, de este modo, la
respectiva condición cerrada. En dicha condición cerrada, la
compuerta se fija mecánicamente en la posición funcional, lo que es
necesario para la ejecución de las operaciones de soldadura en la
estación 1, con medios por sí mismo conocidos.
Para llevar la compuerta 3a de nuevo a la
condición abierta se seguirá una secuencia inversa con respecto a
la que se acaba de describir y de este modo, la compuerta será
liberada mecánicamente desde su posición funcional y el motor de
engranajes 47, 48 será accionado en una dirección opuesta a la
anterior llevando, de este modo, la corredera 42 con las partes de
guía 41 y por lo tanto, la compuerta 3a, de nuevo a la condición
representada en la figura 24.
Por supuesto, el sistema consiste en dos
disposiciones del tipo ilustrado en las figuras 24 a 26, cada una
fijada en un lado respectivo de la estación de soldadura 1 con
respecto a la línea de transporte 2 de las carrocerías de vehículos
automóviles.
Por último, es evidente que todas las
operaciones anteriormente descritas con referencia al funcionamiento
del sistema según la invención son controladas, de forma
automática, bajo la supervisión de una adecuada unidad de control
central, de un tipo en sí mismo conocido por los expertos en esta
materia.
Por supuesto, sin perjuicio del principio de la
invención, los detalles de construcción y las formas de realización
pueden variar ampliamente con respecto a lo que se describe e
ilustra en la presente memoria simplemente a título de ejemplo, sin
apartarse por ello del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
1. Sistema para soldar estructuras
constituidas por unos elementos de chapa metálica prensada, tal como
carrocerías de vehículos automóviles o sus subconjuntos, diseñado
para funcionar de forma automática en una pluralidad de diferentes
tipos de estructura que se va a soldar, del tipo que comprende.
- -
- una estación de soldadura (1);
- -
- una línea de transporte (2), para transportar las estructuras que se van a soldar a través de la estación de soldadura (1) o al menos parte de ella;
- -
- una pluralidad de pares de compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d) provistas de unos medios para fijar las estructuras que se van a soldar y capaces de ser guiadas a lo largo de la línea de transporte (2), estando adaptados los medios de fijación previstos en las compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d) de cada par a la configuración de un tipo correspondiente de estructura que se va a soldar.
- -
- un primer y un segundo lugares de almacenamiento de unas compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d), situados corriente abajo y corriente arriba de la estación de soldadura (1), respectivamente, comprendiendo cada lugar de almacenamiento una o más estaciones de aparcamiento (6a, 6b) en los dos lados de la línea de transporte (2), presentando cada estación de aparcamiento (6b, 6a) una sección de guiado (7), diseñada para soportar, de forma deslizante, una compuerta lateral (3a, 3b, 3c, 3d) en una posición de aparcamiento respectiva;
en el que las compuertas laterales (3a, 3b, 3c,
3d) son móviles sobre unos medios de guiado (4, 4a, 8a, 8b),
previstos en el lado de la línea de transporte (2), para permitir la
sustitución, según el tipo de estructura que se va a soldar, del
par de compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d) que están situadas en
la proximidad de la estación de soldadura (1), pudiendo cada
compuerta lateral (3a, 3b, 3c, 3d) desplazarse entre una posición
próxima a la estación de soldadura (1) y al menos una posición de
aparcamiento, en una estación de aparcamiento (6b, 6a), alejada de
la estación de soldadura (1), y en el que cada par de compuertas
laterales (3a, 3b, 3c, 3d), cuando están situadas en dicha posición
próxima a la estación de soldadura se pueden desplazar asimismo
entre una condición abierta y una condición cerrada, funcionando las
respectivas compuertas laterales para fijar partes de la estructura
que se va a soldar en una configuración de soldadura en la estación
de soldadura (1),
comprendiendo el sistema, además, unos medios
(11a, 11b) para desplazar las compuertas laterales (3a, 3b, 3c,
3d), para su desplazamiento entre la respectiva posición próxima a
la estación de soldadura (1) y la posición de aparcamiento,
comprendiendo dichos medios para desplazar, para cada lado de la
línea de transporte (2), un primero y un segundo tractores (11b,
11a), independientes con respecto a dichas compuertas laterales (3a,
3b, 3c, 3d), siendo cada tractor (11a, 11b) selectivamente
acoplable, de un modo automático, a compuertas laterales de
diferentes pares, para los fines de dicho desplazamiento;
en el que, además, dichos medios de guiado (4,
4a, 8a, 8b) comprenden unas secciones de guiado fijas (4) y unas
primeras secciones de guiado móviles (4a) para dichas compuertas
laterales (3a, 3b, 3c, 3d), estando cada una de dichas primeras
secciones de guiado móviles (4a) dispuesta en correspondencia con la
estación de soldadura (1) y extendiéndose entre una primera y una
segunda sección de guiado fija (4), estando dichas primeras
secciones de guiado móviles (4a) montadas para deslizarse en una
dirección perpendicular a la dirección longitudinal de la línea de
transporte (2), para la finalidad de desplazar las compuertas
laterales (3a, 3b, 3c, 3d) de un par entre las respectivas
condiciones abierta y cerrada, estando, en la posición abierta una
primera sección de guiado móvil (4a), longitudinalmente alineada con
las respectivas primera y segunda secciones de guiado (4), y en el
que:
- -
- cada tractor (11a, 11b) comprende un carro (30), en el que, para cada lado de la línea de transporte, está montado el carro (30) del primer tractor (11b) para moverse en dicha primera sección de guiado fija (4) y estando el carro (30) del segundo tractor (11a) montado para desplazarse en dicha segunda sección de guiado fija (4);
- -
- cada compuerta lateral (3a, 3b, 3c, 3d) es selectivamente acoplable, cuando está en dicha posición próxima a la estación de soldadura (1), con dicho primer tractor (11b) o con dicho segundo tractor (11a), de modo que una compuerta lateral (3a) desplazada por un tractor (11b) desde uno de dichos lugares de almacenamiento (6b) a la estación de soldadura (1) puede ser posteriormente desplazado por el otro tractor (11a) desde la estación de soldadura (1) al otro lugar de almacenamiento (6a),
- caracterizado porque el carro (30) de cada tractor (11a, 11b) soporta un respectivo conjunto de motor (31) y los medios de guiado (4, 4a, 8a, 8b) comprenden, además, una segunda sección de guiado móvil (8b, 8a) para dichas compuertas laterales (3a, 3b, 3c, 3d), en el que cada segunda sección de guiado móvil (8b, 8a) se extiende en un extremo de una respectiva sección de guiado fija (4) que está alejada de la estación de soldadura (1) y es capaz de ser trasladada, de una forma automática, entre una respectiva primera posición y una o más segundas posiciones, estando, en su primera posición, la segunda sección de guiado móvil (8b, 8a) longitudinalmente alineada con la respectiva sección de guiado fija (4) y estando en su segunda posición, o en cada segunda posición, la primera sección de guiado móvil (8b, 8a) longitudinalmente alineada con la respectiva sección de guiado (7) de una estación de aparcamiento (6b, 6a), particularmente en una posición paralela a una respectiva sección de guiado fija (4), y
- -
- el carro (30) de dicho primer tractor (11b) está montado para desplazarse también en la segunda sección de guiado móvil (8b), extendiéndose al extremo de la primera sección de guiado (4) alejada de la estación de soldadura (1) y estando el carro (30) de dicho segundo tractor (11a) montado para moverse también sobre la segunda sección de guiado móvil (8a) extendiéndose al final de la segunda guía de sección de guiado fija (4) alejada de la estación de soldadura (1), para la finalidad de desplazar una compuerta lateral (3a, 3b, 3c, 3d) entre dicha primera sección de guiado móvil (4a) y una sección de guiado (7) de un respectivo lugar de almacenamiento (6a, 6b).
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada compuerta lateral (3a, 3b, 3c, 3d)
comprende una estructura (20) que presenta dos extremos
longitudinales, estando provisto cada extremo de unos respectivos
primeros medios de acoplamiento (24) y el carro (30) de cada tractor
(11a, 11b) está provisto, en su extremo situado frente a un extremo
longitudinal respectivo de la estructura (22) de una compuerta
lateral (3a, 3b, 3c, 3d), con unos segundos medios de acoplamiento
(35) selectivamente acoplable con dichos primeros medios de
acoplamiento (24), siendo el primero y el segundo medios de
acoplamiento (24, 34) tales que puedan asumir una condición de
acoplamiento mutuo y una condición de liberación, determinándose la
conmutación entre la condición de acoplamiento y la de liberación
por una traslación de un tractor con respecto a una compuerta, o
viceversa, según una dirección sustancialmente perpendicular a la
dirección longitudinal de la línea de transporte (2), siendo
causada dicha traslación:
- -
- por un movimiento de una primera sección de guiado móvil (4a), en la permanece la compuerta, con respecto a la sección de guiado fija (4), en la que permanece el tractor, o
- -
- por un movimiento de una segunda sección de guiado móvil (8a, 8b), en la que permanece el tractor, con respecto a la sección de guiado (7) de un lugar de almacenamiento, en el que permanece la compuerta.
3. Sistema según la reivindicación 2,
caracterizado porque a las segundas secciones de guiado
móviles (8a, 8b) están asociados unos respectivos medios
motorizados y unos medios impulsores (9), con la finalidad de su
traslación según una dirección sustancialmente perpendicular a la
dirección longitudinal de la línea de transporte (2).
4. Sistema según la reivindicación 2,
caracterizado porque al menos uno de dichos primeros y
segundos medios de acoplamiento comprende un asiento (35) que se
extiende longitudinalmente en una dirección sustancialmente
perpendicular a la dirección de movimiento del tractor en dichos
medios de guiado (4, 4a, 8a, 8b) y porque el otro de dichos
primeros y segundos medios de acoplamiento comprenden un elemento
(24) que se puede acoplar, de forma deslizante, en dicho asiento
(35).
5. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho conjunto de motor (31) presenta un
eje de accionamiento (32) que soporta un piñón (33) acoplado en una
cremallera (34) fijada a lo largo de al menos una parte de dichos
medios de guiado (4, 8a, 8b).
6. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque las primeras secciones de guiado móviles
(4a) son transportadas por unas respectivas correderas (42), que se
pueden deslizar en una dirección perpendicular a la línea de
transporte (2), viniendo determinado el deslizamiento de cada
corredera (42) por un sistema de biela-manivela
(49-53) impulsada por medios de accionamiento (47,
48) en una posición fija, con una rotación de dicho sistema de
biela-manivela sustancialmente igual a 180º, que
tiene lugar en un plano vertical paralelo a la dirección de
desplazamiento de la corredera (42).
7. Sistema según la reivindicación 6,
caracterizado porque dichos medios de accionamiento (47, 48)
comprenden un eje de accionamiento (49), al cual están fijamente
acoplados al menos una palanca (50), el extremo de la palanca (50)
opuesto al de fijación al eje (49), que está provisto de un elemento
de deslizamiento (52), insertado de una forma deslizante en una
respectiva guía (53), que se extiende longitudinalmente en una
dirección vertical y queda fijada a dicha corredera (42).
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