ES2306329T3 - Linea de produccion automatica para procesar y montar componentes para industrias en general. - Google Patents
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Abstract
Una línea de producción automática para procesar y montar componentes para industrias en general, comprendiendo un marco base (1) que soporta una pluralidad de unidades operativas (2) para proveer los procesos requeridos y forma al menos un transportador monorraíl (3), que afecta a dichas unidades operativas (2) y soporta al menos un carro (5) para soportar al menos una parte a ser procesada, dicho carro de soporte (5) estando provisto de medios de motor (6) para el movimiento de dicho carro (5), que están controlados por una unidad de control electrónico (7) para su gestión independiente y programable, caracterizada por el hecho de que comprende al menos una unidad (30) para transferir dicho al menos un carro movible (5) sobre un plano sustancialmente horizontal, la línea de producción comprendiendo además un ordenador personal supervisor (PC) que comunica con dicha unidad de control electrónico (7), dicha al menos una unidad de transferencia (30) comprendiendo al menos una porción de riel (31) que está adaptada para soportar al menos un carro (5), y dicha porción de riel (31) de dicha al menos una unidad de transferencia (30) siendo capaz de realizar un movimiento traslatorio y una rotación alrededor de un eje sustancialmente vertical para la conexión de transportadores monorraíles mutuamente paralelos (3) y/o para la conexión de transportadores monorraíles mutuamente angulados (3) respectivamente.
Description
Linea de producción automática para procesar y
montar componentes para industrias en general.
La presente invención hace referencia a una
línea de producción automática para procesar y montar componentes
para industrias en general.
Como es sabido, las llamadas líneas de
producción automáticas para componentes en general, referidas en el
presente documento como "partes" están constituidas típicamente
por un sistema de transporte sobre el cual están dispuestas las
diferentes unidades operativas pretendidas para realizar los
procesos requeridos sobre las partes, tales partes estando
normalmente provistas en carros que son hechos avanzar mediante un
sistema de transporte, que puede ser del tipo cinta o cadena, hasta
que encuentran dispositivos mecánicos de detención e indización,
que detienen los palés y los posicionan para realizar las diversas
operaciones.
Por lo tanto, los palés están sometidos a un
movimiento que es prácticamente unidireccional y que como mucho
permite no detenerlos en una estación de procesamiento pero que no
permite, por ejemplo, modificar el orden de los procesos y mucho
menos permite al carro o palé volver a una estación precedente.
Debido a esta manera de proceder, si se desea,
por ejemplo, modificar la secuencia de las operaciones, es
necesario reequipar la línea por completo, puesto que las estaciones
de procesamiento necesariamente han de estar en una secuencia
preestablecida mutuamente, puesto que el carro no puede cambiar el
orden.
Este aspecto es por supuesto una limitación
considerable de las líneas tradicionales, que ha sido superada con
la patente Italiana 1319074, del mismo Solicitante, que proveía, en
la línea de producción automática, la posibilidad de tener, en cada
carro, medios de motor que permitían al carro asumir el movimiento
estimado apropiado, de forma que pudiera estar, bajo la activación
de una unidad externa, dispuesto en las diversas unidades
operativas preseleccionadas, independientemente del orden de
posicionamiento de tales unidades operativas.
Este tipo de solución, que ha demostrado ser muy
válida en todos los respectos, ha sido encontrada susceptible de
mejoras en cuanto a su versatilidad y en cuanto a la posibilidad de
gestionar automáticamente toda una serie de procesos sobre las
partes, utilizando la posibilidad de mover los carros libremente,
con la ventaja de ser capaz de mover dichos carros en diferentes
líneas operativas, para poder también modificar el posicionamiento
mutuo de los carros.
Dentro de este objetivo, un objeto de la
invención es proveer una línea de producción automática en la que
sea posible utilizar el movimiento autónomo de los carros
individuales para realizar acciones y operaciones,
consiguientemente simplificando la estructura mecánica del
montaje.
Otro objeto de la presente invención es proveer
una línea de producción automática que, gracias a sus
características constructivas particulares, sea capaz de ofrecer
las mayores garantías de fiabilidad y seguridad en su uso y que
también sea competitiva desde un punto de vista meramente
económico.
Otro objeto de la presente invención es proveer
una línea de producción automática que pueda ser obtenida
fácilmente a partir de elementos y materiales comercialmente
disponibles de forma común y que también sea competitiva desde un
punto de vista meramente económico.
De acuerdo con la invención, está provista una
línea de producción automática para procesar y montar componentes
para industrias en general, tal y como se define en las
reivindicaciones anexadas.
Otras características y ventajas de la presente
invención resultarán aparentes de mejor modo a partir de la
descripción de un ejemplo de realización preferido pero no exclusivo
de una línea de producción automática para procesar y montar
componentes para la industria en general, ilustrada mediante ejemplo
no limitador en los dibujos que acompañan, en los que:
La Figura 1 es una vista de plano esquemático de
una línea de producción automática con una disposición básica;
La Figura 2 es una vista de sección de un
transportador monorraíl, mostrando un carro;
La Figura 3 es una vista de perspectiva inferior
del carro, ilustrando los medios de motor;
La Figura 4 es una vista inferior de la mesa de
trabajo dispuesta en el carro;
La Figura 5 es una vista esquemática de un carro
que interactúa con medios de activación durante su movimiento
traslatorio sobre el transportador monorraíl;
La Figura 6 es una vista de perspectiva
esquemática de la unidad de transferencia provista con la
posibilidad de producir un movimiento traslatorio y rotación de una
porción de riel;
Las Figuras 7, 8, 9 y 10 son vistas esquemáticas
de una línea de producción automática con transportadores
monorraíles dispuestos en parejas que interseccionan entre sí,
ilustrando en diferentes posiciones operativas la unidad de
transferencia provista con la posibilidad de realizar movimiento de
rotación y traslatorio;
La Figura 11 es una vista de plano esquemático
de un detalle de una línea automática con una unidad de
transferencia provista de dos porciones de rieles mutuamente
paralelos;
La Figura 12 es una vista esquemática de una
línea con dos transportadores monorraíles paralelos y unidades de
transferencia en los extremos, que realizan el movimiento
traslatorio de la porción de raíl;
La Figura 13 es una vista de una línea con dos
transportadores monorraíles paralelos y con unidades de
transferencia que realizan el movimiento traslatorio y rotación de
la porción de raíl;
La Figura 14 es una vista de una línea de
producción con una pluralidad de transportadores monorraíles
mutuamente paralelos y una unidad de transferencia que realiza el
movimiento traslatorio emparejado de dos porciones de raíl;
La Figura 15 es una vista de una línea con una
pluralidad de transportadores monorraíles mutuamente paralelos;
La Figura 16 es una vista esquemática de una
línea con dos transportadores monorraíles que forman un ángulo y
están paralelos entre sí.
Con referencia a las figuras, la línea de
producción automática para procesar y montar componentes para
industrias en general, según la invención, comprende un marco base,
generalmente designado por el número de referencia 1, que soporta
una pluralidad de unidades de procesamiento, generalmente designadas
por el número de referencia 2, que están distribuidas de forma
variada y pueden ser de cualquier tipo; las unidades operativas
están dispuestas en al menos un transportador monorraíl,
generalmente designadas por el número de referencia 3 que pueden
tener cualquier tipo de configuración que se estime apropiada, tal
y como resultará aparente de mejor modo a continuación.
Al menos un carro, generalmente designado por el
número de referencia 5, puede moverse en el transportador monorraíl
y está provisto de medios de motor 6, que están controlados por una
unidad de control electrónico 7 para la gestión independiente y
programable del movimiento de los carros.
En mayor detalle, el marco está provisto
mediante una serie de plataformas modulares, que están adyacentes
entre sí y determinan la longitud y forma finales del sistema, que
pueden estar provistas de cualquier manera según los requisitos
contingentes.
El transportador monorraíl 3 es obtenido
mediante un miembro perfilado o dibujado 10, que soporta, en una
región superior, un riel 11 con el que rodillos generalmente
designados por el número de referencia 12, u otros elementos que en
la práctica conectan el carro 5, enganchan de forma deslizante.
El carro 5 está controlado por la unidad de
control electrónico 7, que permite realizar la gestión independiente
programable de los medios de motor que mueven los carros 5.
El sistema para la comunicación entre la unidad
7 y los diversos carros está provisto mediante el sistema Ethernet
inalámbrico, que permite comunicar los diversos datos a los carros
individuales.
Un ordenador personal PC supervisor está
provisto que está conectado a la línea de control con el fin de
realizar programación básica y cualquier modificación.
En la ejecución práctica, el movimiento está
provisto mediante los medios de motor 6, que comprenden un motor
15, que está soportado por cada carro y acciona un piñón 16.
El montaje motor-piñón está
montado de forma que pueda oscilar, con el fin de ser capaz de
engranar con la cremallera 17, que está fijada al miembro perfilado
10 que en la práctica forma el transportador monorraíl, de este
modo siendo capaz de compensar fácilmente la inevitable linealidad
imperfecta del riel y del acoplamiento de las diversas porciones
del riel pretendidas para proveer las líneas, que pueden tener
incluso varios metros de longitud.
Con el fin de compensar fácilmente dichos
errores y reducir drásticamente el tiempo de montaje y ajuste, el
montaje motor-piñón 15-16 está
montado sobre un soporte 20, que oscila alrededor de un pivote
vertical 22, que está asociado con el carro y está soportado por un
muelle pulsador 23, que actúa sobre el soporte 20 y hace tope
contra un apoyo fijo 24 dispuesto en el carro, para realizar la
presión correcta, que siempre mantiene la mejor precisión y la
máxima corrección en el engranaje entre el piñón y la
cremallera.
Contactos eléctricos 18 están también provistos
en el miembro perfilado 10 que constituye el transportador
monorraíl y están ventajosamente provistos por una barra, contra la
cual enganchan contactos móviles 19, que ofrecen contactos
deslizantes de bajo voltaje que enganchan las barras electrificadas,
consiguientemente eliminando los cables con las protecciones
correspondientes, los contactos móviles estando duplicados, para no
tener ninguna discontinuidad eléctrica en las varias
articulaciones, tales como un posible hueco mecánico/eléctrico.
Un elemento muy importante de la invención está
constituido por la presencia de una o más unidades de transferencia,
generalmente designadas por el número de referencia 30, que están
diseñadas para moverse sobre un plano sustancialmente horizontal
para llevar a la porción de riel 31 provisto allí, sobre el que un
carro correspondiente 5 puede ser posicionado, con el fin de
modificar el transportador monorraíl y en cualquier caso permitir a
los diversos carros 5 proveer un camino de cualquier
complejidad.
La unidad de transferencia 30, tal y como se
muestra esquemáticamente en las figuras, puede ser estructurado por
ejemplo para realizar un movimiento traslatorio simple con el fin de
formar un camino cercano en el caso de dos transportadores
monorraíles 3 dispuestos paralelos entre sí, tal y como se muestra
esquemáticamente en las Figuras 1 y 12.
Opcionalmente, tal y como se muestra en las
Figuras 6 y 13, la unidad de transferencia puede también estar
provista con la posibilidad de realizar un movimiento traslatorio y
rotación alrededor de un eje vertical, de forma que pueda ofrecer
la rotación de 180º del carro 5 según los requisitos contingentes y
los diversos procesos.
Tal y como se indica en las Figuras 7 a 10, la
unidad de transferencia, que puede realizar el movimiento
traslatorio y rotación, permite gestionar el movimiento del carro
sobre una pluralidad de transportadores monorraíles que se cruzan
entre sí, de esta forma permitiendo al carro seguir los
transportadores monorraíles programados y de modo acorde ser
posicionado en las diversas estaciones.
La unidad de transferencia, tal y como se
muestra por ejemplo en la Figura 16, puede ser del tipo que permite
una simple rotación alrededor de un eje sustancialmente vertical;
dicha rotación es a través de 90º en el ejemplo específico, pero en
la práctica puede abarcar cualquier ángulo, que en cualquier caso
puede ser preestablecido.
También es posible proveer unidades de
transferencia en las que a dos porciones de raíl, dispuestas
paralelas entre sí a una distancia preestablecida, que corresponde
a la distancia de dos transportadores monorraíles, se les hace
realizar un movimiento traslatorio; esta solución, tal y como se
muestra esquemáticamente en las Figuras 14 y 15, permite gestionar
el movimiento de los carros sobre una pluralidad de transportadores
monorraíles provistos en el sistema.
Una mesa de trabajo u otro elemento similar está
posicionado en el carro, está generalmente designado por el número
de referencia 40, y está constituido por ejemplo por una mesa 41,
que puede moverse en postes verticales 42 y está provista de
dispositivos de cierre/liberación e indización, permitiendo realizar
acciones utilizando el movimiento del carro; tal y como se muestra
en la Figura 5, si la mesa 41 puede realizar un movimiento
traslatorio vertical en los postes 42 en contraste con, o en virtud
de la acción de medios elásticos, es de hecho posible proveer una
leva fija, designada por el número de referencia 43, que baja la
mesa y consiguientemente puede mover un engranaje opcional 44 de
forma que engrane con las cremalleras fijas con el fin de producir
rotaciones que pueden ser cambiadas de cualquier forma.
La unidad de transferencia ha sido provista de
forma que permita la alineación simple y automática con el
transportador monorraíl sobre el que se pretende que alimente a los
carros que han sido girados o movidos de otra manera.
Para este objetivo, elementos de retención
mecánica fijos están provistos para cada posición de detención, de
modo que al final de la rotación el eje traslatorio se mueve con el
fin de alinearse con el transportador monorraíl simplemente
descansando mecánicamente contra los elementos de retención
correspondientes, que convenientemente han sido posicionados y
calibrados precisamente en perfecta alineación con el transportador
monorraíl.
Esta solución evita el largo y laborioso ajuste
de la alineación mutua de las unidades de transferencia y de los
transportadores monorraíl y también evita posibles pérdidas de
ajuste durante la operación del sistema.
A partir de lo que se ha descrito anteriormente
resulta por lo tanto evidente que la invención consigue el objetivo
y los objetos pretendidos, y en particular se señala el hecho de que
se ha provisto una solución que permite proveer caminos
configurados de cualquier manera y de cualquier complejidad, que
permiten preestablecer una serie completa de unidades operativas,
posicionadas de forma diversa respecto del marco base, en el que
diversos carros con las mesas de trabajo correspondientes pueden ser
posicionados con relación al tipo de proceso que deben realizar,
sin la necesidad de tener un camino fijo preestablecido, puesto que
los carros pueden moverse libremente por todo el sistema del
transportador monorraíl.
Todos los movimientos están provistos debido al
hecho de que se proveen unidades de transferencia que permiten
proveer movimiento traslatorio y rotación y, opcionalmente,
movimiento rotatorio y traslatorio combinado.
También debería señalarse que el movimiento de
los diversos carros puede realizarse como una función de los
diferentes tipos de productos a ser tratados, y por lo tanto es
posible realizar el correcto ajuste de velocidad.
La posibilidad de mover y rotar las unidades de
transferencia también permite centrar el peso del carro y de las
partes o piezas con el fin de evitar otras inercias durante la
rotación.
La invención concebida de este modo es
susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas ellas
estando dentro del ámbito de las reivindicaciones anexadas.
Todos los detalles pueden además ser
reemplazados por otros elementos técnicamente equivalentes.
En la práctica, los materiales usados, con la
condición de que sean compatibles con el uso específico, así como
las formas y dimensiones contingentes, pueden ser cualesquiera según
los requisitos.
Las informaciones de la solicitud de Patente
Italiana nº MI2005A001393 de la que esta solicitud reclama prioridad
se incorporan a la presente por referencia.
Donde los elementos técnicos mencionados en
cualquier reivindicación estén seguidos por signos de referencia,
esos signos de referencia se han incluido con el único objetivo de
aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y de modo
acorde, tales signos de referencia no tienen efecto limitador alguno
sobre la interpretación de cada elemento identificado mediante
ejemplo por tales signos de referencia.
Claims (9)
1. Una línea de producción automática para
procesar y montar componentes para industrias en general,
comprendiendo un marco base (1) que soporta una pluralidad de
unidades operativas (2) para proveer los procesos requeridos y
forma al menos un transportador monorraíl (3), que afecta a dichas
unidades operativas (2) y soporta al menos un carro (5) para
soportar al menos una parte a ser procesada, dicho carro de soporte
(5) estando provisto de medios de motor (6) para el movimiento de
dicho carro (5), que están controlados por una unidad de control
electrónico (7) para su gestión independiente y programable,
caracterizada por el hecho de que comprende al menos una
unidad (30) para transferir dicho al menos un carro movible (5)
sobre un plano sustancialmente horizontal, la línea de producción
comprendiendo además un ordenador personal supervisor (PC) que
comunica con dicha unidad de control electrónico (7), dicha al
menos una unidad de transferencia (30) comprendiendo al menos una
porción de riel (31) que está adaptada para soportar al menos un
carro (5), y dicha porción de riel (31) de dicha al menos una
unidad de transferencia (30) siendo capaz de realizar un movimiento
traslatorio y una rotación alrededor de un eje sustancialmente
vertical para la conexión de transportadores monorraíles mutuamente
paralelos (3) y/o para la conexión de transportadores monorraíles
mutuamente angulados (3) respectivamente.
2. La línea de producción automática según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicha
unidad de control (7) está conectada funcionalmente a dichos medios
de motor (6) mediante un sistema Ethernet inalámbrico.
3. La línea de producción automática según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que dichos medios de motor (6) para mover dicho al menos un
carro (5) comprenden un motor (15) que actúa sobre un piñón (16)
que está montado de forma que pueda oscilar con el fin de engranar
con una cremallera (17) que está fijada a un miembro perfilado (10)
que forma dicho transportador monorraíl.
4. La línea de producción automática según la
reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que comprende
un soporte (20) para dicho motor (15) y dicho piñón (16) que oscila
alrededor de un pivote vertical (22) que está conectado a dicho
carro (5) y es empujado por un muelle pulsador (23), que actúa
contra dicho soporte (20) y hace tope contra un apoyo fijo (24)
asociado con dicho carro (5).
5. La línea de producción automática según una o
más de las anteriores reivindicaciones 3-4,
caracterizada por el hecho de que comprende, en dicho
miembro perfilado (10) que constituye dicho transportador monorraíl,
contactos eléctricos (18) con los que contactos doble deslizantes
(19) enganchan con el fin de mantener contacto cuando se pasa por
encima del hueco mecánico/eléctrico que existe entre dicho
transportador monorraíl (3) y dicha al menos una unidad de
transferencia (30).
6. La línea de producción automática según la
reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que dichos
contactos eléctricos (18) están constituidos por barras
electrificadas de bajo voltaje.
7. La línea de producción automática según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que comprende, en dicha al menos una unidad de
transferencia (30), dos porciones de riel (31) que están mutuamente
paralelas y espaciadas para la transferencia de dicho al menos un
carro sobre una pluralidad de transportadores monorraíles (3)
dispuestos paralelamente entre sí.
8. La línea de producción automática según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que comprende, en dicho al menos un carro (5), al menos una
mesa de trabajo (40) que está provista de dispositivos de
cierre/liberación e indización para posicionarlo en una posición
preestablecida.
9. La línea de producción automática según una o
más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el
hecho de que comprende, en dicho marco base (1), medios de
interacción que actúan sobre dicho al menos un carro (5) con el fin
de ejecutar comandos y acciones utilizando el movimiento de dicho al
menos un carro.
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