ES2330909B1 - Sistema de ejecucion de taladrado/remachado automatico en piezas de montajes aeronauticos. - Google Patents
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Abstract
Sistema de ejecución de taladrado/remachado
automático en piezas de montajes aeronáuticos.
Comprende un robot (1) gobernado por un
dispositivo de control numérico (2) que contiene información para
realizar el taladro/remachado (4) de al menos una pieza (3); se
caracteriza porque comprende un dispositivo (5) conectado al
dispositivo de control numérico (2) pera permitir a un operario
modificar la información en él contenida y así variar la
habilitación/deshabilitación de los taladros/remaches (4), de la
configuración de la pieza (3) y/o de los parámetros de
taladro/remachado.
Aumenta la flexibilidad y facilita dichos
cambios señalados.
Description
Sistema de ejecución de taladrado/remachado
automático en piezas de montajes aeronáuticos.
La invención consiste en un sistema de ejecución
de los taladros/remaches que se realizan en el montaje de las
piezas aeronáuticas en instalaciones automáticas; y que tiene por
objeto permitir modificar de manera sencilla la realización de los
taladros/remaches, según las necesidades requeridas en las piezas
para cada aplicación.
También es objeto de la invención facultar la
modificación de los parámetros de mecanizado.
Es otro objeto de la invención el permitir
modificar la configuración de las piezas, para su adaptación a los
diferentes cambios que sean requeridos en cada aplicación de las
piezas.
En el sector aeronáutico existen instalaciones
automáticas que están previstas para la realización de los
taladros/remachados de las piezas utilizadas en los montajes, para
lo que comprende un robot que es gobernado por un dispositivo de
control numérico para realizar el taladro/remachado en la cadena de
montaje de las diferentes piezas de un avión.
Cada una de estas instalaciones automáticas
realiza un trabajo que viene determinado por el propio diseño de la
pieza. El trabajo a realizar queda definido en el dispositivo de
control numérico, que contiene la información necesaria para
llevarlo a cabo y gobernar el funcionamiento del robot de manera
que se realice el montaje automático de la pieza. Esta información
está contenida en un programa almacenado en el dispositivo de
control numérico, y contiene miles de operaciones de
taladro/remachado a realizar en la pieza para efectuar el montaje
automático de la misma.
Por las características del proceso de montaje
aeronáutico, de un avión a otro varía frecuentemente la
configuración de las piezas a taladrar/remachar, así como los
requerimientos de producción para montarlas y los parámetros de
taladro/remachado. Esto implica la necesidad de modificar la
información contenida en el dispositivo de control numérico, para
adaptarlo a estos cambios en cada avión, manteniendo siempre la
información original como base para implementar estas
modificaciones en los aviones que sea necesario. A su vez, y en
ocasiones es necesario realizar cambios sobre una información
programada que previamente haya sido modificada.
En este sentido, puede señalarse la existencia
de dos procesos diferentes que permiten efectuar la modificación
de la información contenida en el programa del dispositivo de
control numérico.
El primero de estos métodos utiliza la misma
metodología de programación seguida para obtener el programa
original, la cual es muy costosa y requiere un alto grado de
especialización. En este caso se requiere realizar la carga del
programa original en un sistema de programación CAD/CAM (Diseño
asistido por ordenador/Fabricación asistida por ordenador), y a
continuación se introducen las modificaciones requeridas en el
programa, habilitando/deshabilitando taladros, cambiando los
parámetros de mecanizado, como son la velocidad de taladro,
velocidad de avance, etc, e introduciendo las nuevas necesidades
requeridas en el proceso de fabricación, para a continuación
efectuar la conversión del programa modificado con el sistema
CAD/CAM al lenguaje máquina que corresponde a la instalación
automática, y por último efectuar la carga del programa en lenguaje
máquina en el dispositivo de control numérico.
Este proceso conlleva un elevado coste, aparte
de la gran dificultad que entraña, ya que requiere la elaboración
de un nuevo programa.
El segundo proceso que convencionalmente puede
ser realizado para efectuar estas modificaciones, consiste en la
modificación manual del programa mediante el uso de un editor de
textos, lo cual conlleva un gran riesgo para las piezas a
taladrar/remachar, debido al alto porcentaje de error humano que
puede existir en esta ejecución manual.
Para resolver los inconvenientes y conseguir los
objetivos anteriormente indicados, la invención ha desarrollado un
nuevo sistema de ejecución del taladro/remachado automático en las
piezas de los montajes aeronáuticos, que al igual que los sistemas
convencionales comprende un robot que es gobernado por un
dispositivo de control numérico que contiene información para
realizar el taladro/remachado de al menos una pieza; y que presenta
la novedad de que comprende un módulo de introducción de datos, por
parte de un operario, un módulo de reconocimiento de pieza que
detecta una pieza a partir de los datos introducidos por el
operario, y que está conectado a un módulo conversor que recibe la
información correspondiente a la pieza introducida por el operario
y accede al dispositivo de control numérico, obteniendo de éste la
información de la pieza detectada así como de los taladros/remaches
a realizar sobre la misma, para a continuación convertir dicha
información en una información legible por un módulo de gobierno y
de representación gráfica, en el que dicha información se
transforma en información geométrica para permitir la
representación gráfica de la pieza en una pantalla junto con la
distribución de los taladros/remaches a realizar, así como los
parámetros de cada remache.
Además, el módulo de gobierno y representación
gráfica está conectado a un módulo habilitador/deshabilitador de
taladros, y/o a un módulo de modificación de configuración de
pieza, y/o a un módulo de modificación de los parámetros de
taladro/remachado, de manera que el módulo de gobierno y
representación gráfica, además, está conectado al módulo de
introducción de datos para permitir efectuar la modificación de la
habilitación/deshabilitación de taladros/remaches de cada
taladro/remachado, y/o de la configuración de la pieza, y/o de los
parámetros de taladro/remachado.
Además, el módulo de gobierno y representación
gráfica está conectado a un módulo de generación de lenguaje
máquina, que a través de un módulo transmisor se conecta al
dispositivo de control numérico de manera que las modificaciones
realizadas por el operario son enviadas desde el módulo de
representación gráfica al dispositivo de control numérico en el que
se almacenan.
El módulo de reconocimiento de pieza realiza la
detección de ésta a partir de un número de identificación de la
pieza, y/o de un número de identificación de avión y/o de un número
de identificación de proceso de fabricación, de forma que se asegura
la identificación de la pieza sobre la que el operario desea
realizar alguno, varios o todos los cambios anteriormente
descritos.
En una realización de la invención se prevé que
el sistema incluya un módulo de generación automática del
histórico de los diferentes cambios realizados en el que se
registran las distintas incidencias para la elaboración de dicho
histórico.
Esta configuración tiene la gran ventaja de
evitar la necesidad de modificar el programa mediante los dos
métodos descritos en el apartado anterior, ya que uno conlleva un
elevado coste y el otro un alto riesgo para el producto
aeronáutico.
El sistema de la invención aumenta la
flexibilidad y rapidez en la respuesta para efectuar las
modificaciones al pie de la propia instalación automática, al
tiempo que reduce drásticamente el tiempo empleado en realizar
dicha modificación y evita usar sistemas de programación complejos
y costosos. Además mediante el sistema de la invención no se
necesita un alto grado de especialización por parte del operario y
se disminuye el riesgo provocado por un fallo humano en la
modificación manual del programa.
La invención permite realizar estos cambios de
manera muy sencilla.
A continuación se acompañan una serie de figuras
en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha
representado el objeto de la invención.
Figura 1.- Muestra una vista esquemática de un
posible ejemplo de realización de la invención para efectuar el
taladro/remachado de una pieza aeronáutica.
Figura 2.- Muestra un diagrama de bloques
funcional de un posible ejemplo de realización del sistema de la
invención, para permitir efectuar los cambios de
taladro/remachado.
A continuación se realiza una descripción de la
invención basada en las figuras anteriormente comentadas.
El sistema de la invención, al igual que los
convencionales, comprende un robot 1 que está conectado a un
dispositivo de control numérico 2 para efectuar el
taladro/remachado 4 de una pieza aeronáutica 3, como por ejemplo
puede ser un ala, un estabilizador o un fuselaje, etc, de un avión.
Para ello el dispositivo de control numérico 2 incorpora
información correspondiente a las miles de operaciones de
taladro/remachado 4 a realizar sobre la pieza 3 que están incluidas
en un programa que corre en el dispositivo de control numérico 2,
mediante el que se ordena el funcionamiento del robot 1 para
efectuar los taladros/remaches 4.
Tal y como ya fue señalado con anterioridad, de
un avión a otro varían frecuentemente las características del
proceso de montaje de la misma pieza, por lo que el requerimiento
de montaje, y por consiguiente de los taladros/remaches 4 varía en
función de las necesidades de cada aplicación, lo que implica la
necesidad de poder modificar la información contenida en el
dispositivo de control numérico 2, lo cual se efectúa mediante un
dispositivo 5 que comprende un módulo de introducción de datos 6
que permite el acceso al sistema de un operador encargado de
efectuar los cambios requeridos para cada aplicación.
El módulo de introducción de datos 6 está
conectado a un módulo de reconocimiento de piezas 7 que, a partir
de los datos introducidos por el operario, detecta que pieza 3 es
la seleccionada por el operario para realizar cambios en la
ejecución de su montaje.
Para ello el operario introduce un número de
identificación de pieza 3, un número de identificación de avión y
un número de identificación del proceso de fabricación, de manera
que el módulo de reconocimiento de pieza 7 verifica cada uno de
dichos números e identifica de manera inequívoca la pieza sobre la
que el operario desea efectuar modificaciones.
Una vez que el módulo de reconocimiento de pieza
7 ha detectado de qué pieza se trata, se lo comunica a un módulo
conversor 8 el cual comprende un traductor que está dotado de
medios de acceso al dispositivo de control numérico 2 para
recuperar la información referente a la pieza 3 detectada y
mediante el traductor convierte dicha información en una
información legible por un módulo de gobierno y de representación
gráfica 9, al que entrega la información traducida, y en el que se
transforma en información geométrica, de forma, que en una pantalla
10, muestra la representación gráfica de la pieza 3 con los
diferentes taladros/remaches 4 así como de los parámetros de cada
uno de dichos remaches/taladros 4.
Además el módulo de introducción de datos 6 está
conectado al módulo de gobierno y representación gráfica 9 para
permitir efectuar modificaciones de la forma que será descrita con
posterioridad.
Para ello, además, el módulo de gobierno y
representación gráfica 9 está conectado a un módulo
habilitador/desha-
bilitador 11 de taladros/remaches 4, a un módulo de modificación de los parámetros 12 de taladro/remachado 4 y a un módulo de modificación del configuración 13 de la pieza 3.
bilitador 11 de taladros/remaches 4, a un módulo de modificación de los parámetros 12 de taladro/remachado 4 y a un módulo de modificación del configuración 13 de la pieza 3.
Por tanto, una vez que el operario conoce los
cambios que se deben realizar en el montaje de la pieza 3,
selecciona la pieza 3 de la forma que fue descrita, y una vez que
la visualiza en la pantalla 10 junto con los taladros/remaches 4,
los habilita/deshabilita según las necesidades que requiera y a
través de lo representado en la pantalla 10, introduciendo datos en
el módulo 6, desde el que se envían al módulo de gobierno y
representación gráfica 9 que accede a uno de los módulos 11, 12 ó 13
para efectuar los diferentes cambios y los muestra en la pantalla
10.
Así, el operario puede ir accediendo a los
diferentes taladros/remaches 4 mostrados en la pantalla 10 e irlos
habilitando o deshabilitando a través del módulo de gobierno y
representación gráfica 9, el cual identifica cada uno de los
taladros/remaches 4 y detecta cuales se marcan y habilitan o
deshabilitan según indique el operario, y lo comunica al módulo
habilitador/deshabilitador 11 en el que se efectúan dichos cambios,
y a través del módulo de gobierno y representación gráfica 9 los
entrega a un módulo de generación de lenguaje máquina 14 que
mediante un módulo transmisor 15 los almacena en el dispositivo de
control numérico 2 de forma que en éste quedan registrados los
cambios introducidos por el operario a través del módulo de
introducción de datos 6. Así el dispositivo de control numérico 2
gobierna el funcionamiento del robot 1 según la
habilitación/deshabilitación realizada por el operario de cada uno
de los taladros/remaches 4 de la pieza 3.
De igual forma, el operario puede modificar la
configuración de la pieza 3 a través de la pantalla 10 para lo que
el módulo de gobierno y representación gráfica 9 una vez
identificada la nueva configuración la entrega al módulo de
configuración 13 de pieza 3, en el que se efectúan los cambios y se
almacena en el dispositivo de control numérico 2 de la forma que
fue descrita para el caso anterior.
De igual manera el operario puede modificar los
parámetros de mecanizado como son la velocidad de taladro, avance,
etc, para lo que cada uno de estos parámetros tiene un
identificador único de manera que el usuario va modificando dichos
parámetros a través de la pantalla 10 y mediante el módulo de
gobierno y representación gráfica 9, de forma que éste detecta los
cambios realizados y accede al módulo de cambio de parámetros 12 y
se almacena en el dispositivo de control numérico 2 de la forma que
fue descrita para los casos anteriores.
El módulo de generación de lenguaje máquina 14
consiste en un traductor que mediante los algoritmos adecuados
efectúa la conversión a lenguaje máquina.
Por último señalar que la invención comprende un
módulo de generación automática del histórico 16 de los diferentes
cambios realizados, en el que se registran los distintos cambios
para generar el histórico de los mismos.
La invención prevé que los diferentes módulos
descritos estén implementados en un ordenador personal.
Claims (3)
1. Sistema de ejecución de taladrado/remachado
automático en piezas de montajes aeronáuticos, que comprende un
robot (1) gobernado por un dispositivo de control numérico (2) que
contiene información para realizar el taladro/remachado (4) de al
menos una pieza (3); se caracteriza porque comprende un
módulo de introducción de datos (6), por parte de un operario, un
módulo de reconocimiento de pieza (7) que detecta una pieza a
partir de los datos introducidos por el operario, e indica dicha
pieza detectada a un módulo conversor (8), que accede al
dispositivo de control numérico (2) para recuperar la información
de la pieza detectada y de los taladros/remaches (4) a realizar
sobre ésta y convertir dicha información en una información legible
por un módulo de gobierno y de representación gráfica (9), que la
transforma en información geométrica para la representación gráfica
de la pieza (3) en una pantalla (10), junto con la distribución de
los taladros/remaches (4) a realizar, así como de los parámetros de
cada remache/taladro (4); estando el módulo de gobierno y
representación gráfica (9) conectado a un módulo seleccionado entre
un módulo habilitador/deshabilitador (11) de taladros/remaches (4),
un módulo de modificación de configuración de pieza (13), un
módulo de modificación de los parámetros (12) de
taladros/remachados (4) y combinación de los mismos; y estando el
módulo de gobierno y representación gráfica (9) conectado al módulo
de introducción de datos (6) para realizar la modificación selectiva
de la habilitación/deshabilitación de taladros/remaches (4), de la
configuración de la pieza, de los parámetros de taladro/remachado y
combinación de las mismas y estando el módulo de gobierno y
representación gráfica (9) conectado a un módulo de generación de
lenguaje máquina (14), que mediante un módulo transmisor (15) se
conecta al dispositivo de control numérico (2) para que éste
almacene las modificaciones efectuadas por el operario.
2. Sistema de ejecución de taladrado/remachado
automático en piezas de montajes aeronáuticos, según reivindicación
1, caracterizado porque el módulo de reconocimiento de pieza
(7) detecta una pieza a partir de un número seleccionado entre un
número de identificación de pieza, un número de identificación de
avión, un número identificador de proceso de fabricación y
combinación de los mismos.
3. Sistema de ejecución de taladrado/remachado
automático en piezas de montajes aeronáuticos, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
un módulo de generación automática del histórico (16) de los
diferentes cambios realizados.
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