ES2336276T3 - Dispositivo para el mecanizado de componentes, en particular de una carroceria de automovil. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el mecanizado de componentes (W1), con un aparato de transporte y posicionamiento (1, T1, T2, T3, T4) para un componente (W1) y con varias estaciones de mecanizado (2, 3, 4, 5), dispuestas alrededor de este aparato de transporte y posicionamiento (1, T1, T2, T3, T4), a las cuales el componente (W), sujeto mediante un soporte (14) del aparato de transporte y posicionamiento (1), puede suministrarse en una posición apropiada para el mecanizado, caracterizado porque el aparato de transporte y posicionamiento (1, T1, T2, T3, T4) se compone de un rotor (21) y de un brazo giratorio (23) apoyado en este de forma excéntrica y accionado en dirección opuesta al rotor (21) alrededor de un eje (24), en paralelo al eje de rotor (22), que lleva el portapiezas (14), estando los movimientos giratorios del rotor (21) y del brazo giratorio (23) coordinados entre sí de tal manera que el portapiezas (14) describe una trayectoria (15) cerrada con vértices (16, 17, 18, 19) en la que entre sus respectivos vértices (16, 17, 18, 19) colindantes quedan espacios libres (6, 7, 8, 9) por los cuales no pasa el portapiezas (14).

Description

Dispositivo para el mecanizado de componentes, en particular de una carrocería de automóvil.

La invención se refiere a un dispositivo para el mecanizado de componentes, en particular de una carrocería de vehículo automóvil, con un aparato de transporte y posicionamiento para un componente y con varias estaciones de mecanizado, dispuestas alrededor de este aparato de transporte y posicionamiento, a las cuales el componente, sujeto mediante un soporte del aparato de transporte y posicionamiento, puede suministrarse en una posición apropiada para el mecanizado.

El mecanizado de componentes complejos, en particular de componentes de una carrocería de automóvil o incluso de carrocerías de automóviles completas, se lleva a cabo en una instalación de fabricación conocida (DE 197 13 860 A1) de tal manera que los componentes a mecanizar se transportan con medios de transporte apropiados pasando por varias estaciones de mecanizado de una línea de transferencia en la que el mecanizado se lleva a cabo mediante robots de mecanizado dispuestos lateralmente de forma estacionaria. En las estaciones de mecanizado, los componentes se sujetan en un portapiezas estacionario en una posición apropiada para el mecanizado. Las instalaciones de fabricación de este tipo requieren mucho espacio.

En otro dispositivo conocido para el mecanizado de componentes (DE 101 53 807 A1), por lo menos un portapiezas está dispuesto de forma radialmente desplazable en un soporte giratorio. Alrededor del eje de giro del soporte y debajo del soporte están dispuestas diversas estaciones de mecanizado como por ejemplo herramientas de rectificado, taladrado, fresado y torneado. Mediante el soporte accionado de forma giratoria y el componente apoyado de forma radialmente desplazable en el soporte es posible transportar el componente sujeto de esta manera a las estaciones de mecanizado individuales. Para poder realizar el mecanizado en las estaciones de mecanizado es preciso además descender el componente mediante el portapiezas a las herramientas individuales dispuestas debajo del soporte. Debido al soporte accionado de forma giratoria del portapiezas y a las herramientas dispuestas debajo de este soporte, un dispositivo de este tipo sólo está dimensionado para el mecanizado de componentes relativamente pequeños. Por motivo del tipo de construcción superpuesto de herramientas y soportes, el dispositivo no es apropiado para componentes de mayor tamaño, como por ejemplo carrocerías de vehículos automóviles.

Para transportar componentes, en particular rodajas, de un lugar de almacenamiento a una estación de mecanizado y de vuelta al lugar de almacenamiento, o a otro lugar de almacenamiento, se conoce un aparato de transporte (US 6 366 830 B2) que se compone de un rotor con dos brazos y de un brazo giratorio apoyado de forma excéntrica en cada brazo de robot y giratorio alrededor de un eje en paralelo al eje del rotor, así como de los otros brazos de pinza giratorios que están dispuestos en los extremos libres de los brazos giratorios y son giratorios alrededor de un eje en paralelo al eje del rotor. En estos brazos de pinza están dispuestas pinzas accionadas y apoyadas de forma giratoria. Los accionamientos de giro y orientación del rotor, de los brazos giratorios y de las pinzas se coordinan mediante una unidad de control de tal manera que las pinzas puedan alcanzar distintos lugares, en particular los lugares de almacenamiento y la estación de mecanizado de la rodaja. Del estado de la técnica no se desprende si la trayectoria de la rodaja está diseñada bajo el aspecto de ahorrar espacio.

En un dispositivo del tipo inicialmente mencionado y bien conocido de la práctica, el aparato de transporte y posicionamiento está configurado como mesa giratoria con por lo menos un portapiezas dispuesto de forma estacionaria en el perímetro de la misma. Durante el giro de la mesa giratoria, el portapiezas se desplaza a lo largo de un círculo a las estaciones de mecanizado dispuestas fuera de este círculo. Un dispositivo de este tipo requiere mucho espacio y prácticamente no puede adaptarse a condiciones de espacio locales dadas.

El objetivo de la invención consiste en crear un dispositivo del tipo inicialmente mencionado para el mecanizado de componentes, en particular de carrocerías de vehículos automóviles, cuyo aparato de transporte y posicionamiento necesite un mínimo de espacio para el transporte de los componentes de una estación de mecanizado a la siguiente estación de mecanizado.

Este objetivo se consigue en un dispositivo del tipo inicialmente mencionado por el hecho de que el aparato de transporte y posicionamiento se compone de un rotor y de un brazo giratorio apoyado en este de forma excéntrica y accionado en dirección opuesta al rotor alrededor de un eje, en paralelo al eje de rotor, que lleva el portapiezas, estando los movimientos giratorios del rotor y del brazo giratorio coordinados entre sí de tal manera que el portapiezas describa una trayectoria cerrada con vértices en la que entre sus respectivos vértices colindantes quedan espacios libres por los cuales no pasa el portapiezas.

Conforme a la invención, la superficie necesaria está limitada a un mínimo, ya que el portapiezas con los componentes no se desplaza en un círculo sino en una trayectoria especial con vértices. El portapiezas alcanza la posición radial máxima en las estaciones de mecanizado situadas en los vértices mientras que se desplaza radialmente hacia dentro en las zonas situadas entre estas estaciones de mecanizado, por lo que se obtienen espacios libres pueden servir para el emplazamiento de robots de mecanizado, bandejas para herramientas y otros dispositivos. La posibilidad de un emplazamiento óptimo facilitado para los aparatos de transporte y posicionamiento crea también superficies libres y superficies de desplazamiento en cantidad suficiente para equipos de transporte móviles como carretillas de horquilla elevadora para poder llegar a los robots de mecanizado o a otros dispositivos emplazados entre los aparatos de transporte y desplazamiento con el fin de transportar o retirar los mismos. Gracias a los espacios que quedan libres es posible adaptar de manera óptima una instalación de fabricación, que comprende aparatos de transporte y posicionamiento según la invención, a las condiciones locales en el lugar de emplazamiento. Por ejemplo, es posible emplazar el aparato de transporte y posicionamiento entre las columnas de un edificio, por ejemplo de una nave de fabricación, encontrándose las columnas en los espacios libres. Las trayectorias especiales con vértices, como por ejemplo cicloides y elipses, tienen la ventaja de que el portapiezas se desplaza en las secciones de la trayectoria entre los vértices con una velocidad de trayectoria relativamente alta, mientras que se mueve con la velocidad mínima en la zona de los vértices, por lo que es posible frenarlo hasta la parada necesaria para el mecanizado y ponerlo de nuevo en movimiento una vez finalizado el mecanizado.

El brazo giratorio puede estar configurado como brazo doble para llevar una herramienta en el brazo opuesto al brazo con el portapiezas, por ejemplo una fresa frontal, con la que pueden mecanizarse los electrodos de una herramienta de soldadura de un robot de mecanizado para el componente a soldar.

Para el mecanizado del componente en las estaciones de mecanizado es importante que el portapiezas sujete el componente lo más exactamente posible en la posición apropiada para el mecanizado, ya que de otra manera una herramienta de un robot de mecanizado no puede alcanzar exactamente los puntos a mecanizar. Este requisito puede cumplirse según una configuración de la invención con medios relativamente sencillos por el hecho de que en las estaciones de mecanizado están previstas unidades de centrado para el portapiezas. Estas unidades de centrado están configuradas de tal manera que mediante su apoyo vertical y lateral posicionan el portapiezas en su posición correcta.

El portapiezas es intercambiable para poder mecanizar distintos componentes con el dispositivo conforme a la invención. Para un cambio del portapiezas, el dispositivo presenta encima del aparato de transporte y posicionamiento un depósito que mantiene disponibles distintos portapiezas en posiciones predeterminadas de la trayectoria del portapiezas, en particular en los vértices, en los cuales mediante un dispositivo de cambio es posible sustituir un portapiezas portado por el brazo giratorio por un portapiezas presente en el depósito. El dispositivo de cambio puede ser un robot de mecanizado con pinzas apropiadas o una unidad de elevación especial del depósito. Con esta configuración de la invención, que ocupa poco espacio, es posible sustituir en cualquier caso rápidamente los portapiezas.

Los movimientos giratorios coordinados del rotor y del brazo giratorio pueden generarse con distintos medios. Es posible que el rotor y el brazo giratorio dispongan de sus accionamientos giratorios propios. No obstante, con preferencia está previsto un accionamiento en común. Es particularmente ventajoso que el rotor y el brazo giratorio estén acoplados entre sí de forma cinemática a través de un engranaje. Las ruedas pueden estar acopladas entre sí mediante dentado, correa o por fricción. Un engranaje puede componerse de una corona dentada sujeta de forma rígida al giro en una base estacionaria del rotor, de una rueda intermedia engranada con esta corona y apoyada de forma giratoria en el rotor y de una rueda accionada del brazo giratorio, engranada con la rueda intermedia. A través de la relación de desmultiplicación (número de dientes) de estas ruedas dentadas así como de la distancia entre los ejes de giro del rotor y del brazo giratorio y de la longitud del brazo de palanca del brazo giratorio es posible determinar las trayectorias deseadas.

El suministro de energía y de comandos al aparato de transporte y posicionamiento se lleva a cabo preferentemente desde encima del aparato de transporte y posicionamiento a través de un distribuidor giratorio dispuesto en el brazo giratorio en el eje de giro del mismo. Para las líneas de suministro de energía y de comandos, encima del distribuidor giratorio puede estar dispuesto a modo de biela un conjunto de líneas unido con una fuente dispuesta de forma central en el eje del rotor.

Cuando deben llevarse a cabo también mecanizados mediante láser, el dispositivo debería estar equipado con una protección contra radiación. Esta protección contra radiación puede realizarse conforme a otra configuración de la invención por el hecho de que el aparato de transporte y posicionamiento está alojado en una cabina con puertas de esclusa en las estaciones de trabajo. Una cabina de este tipo ocupa poco espacio, ya que el portapiezas avanza en dirección radial sólo hasta las puertas de esclusa que deben abrirse hacia el robot de mecanizado apantallado, mientras que su transporte entre las puertas de esclusa se lleva a cabo a lo largo de las secciones de curva entre los vértices de modo que se ahorra espacio.

El dispositivo conforme a la invención es apropiado sobre todo para una combinación de varios aparatos de transporte y posicionamiento en particular similares, entendiéndose como "similar" no necesariamente trayectorias idénticas, sino sólo trayectorias cerradas con vértices. En este sentido, según una configuración de la invención está dispuesto al lado de un aparato de transporte y posicionamiento por lo menos otro aparato de transporte y posicionamiento similar con el cual un componente sujeto mediante el portapiezas del otro aparato de transporte y posicionamiento puede suministrarse en una posición apropiada para el mecanizado por lo menos al entorno inmediato de una estación de mecanizado del primer aparato de transporte y posicionamiento. Esta configuración permite realizar, con un mínimo de espacio requerido, en la misma estación de mecanizado, o en la zona de su entorno inmediato, varios procesos de mecanizado de forma consecutiva o simultánea mediante un robot de mecanizado o mediante varios robots de mecanizado. Mientras que un componente se sujeta mediante un aparato de transporte y posicionamiento en una posición apropiada para el mecanizado en una primera estación de mecanizado, el otro aparato de transporte y posicionamiento sujeta otro componente en otra estación de mecanizado en una posición apropiada para el mecanizado, por lo que no pueden producirse colisiones. Cuando el primer componente libera la primera estación de mecanizado es posible desplazar el otro componente de la otra estación de mecanizado a la primera estación de mecanizado. También es posible que dos robots de mecanizado puedan alcanzar la primera estación de mecanizado para llevar a cabo de forma consecutiva o simultánea procesos de mecanizado en el componente suministrado. De esta manera se consigue que con poco espacio requerido y en un tiempo de mecanizado corto puedan realizarse procesos de mecanizado simultáneamente en distintas estaciones de mecanizado y consecutiva o también simultáneamente en una misma estación de mecanizado.

Debido a que el aparato de transporte y posicionamiento conforme a la invención puede estar dimensionado para distintas trayectorias es posible combinar aparatos de posicionamiento con distintas trayectorias y robots de mecanizado y/o de transporte dispuestos entre aquellos en forma de una instalación de fabricación que ocupa poco espacio. En algunos casos puede ser razonable complementar o combinar una instalación de fabricación de este tipo también con mesas giratorias convencionales que llevan portapiezas.

La invención se explica a continuación más detalladamente con referencia a un dibujo que representa de forma esquemática un ejemplo de realización. En las figuras se muestran en detalle:

Fig. 1: Vista en planta desde arriba de un dispositivo para el mecanizado de componentes con un aparato de transporte y posicionamiento y varias estaciones de mecanizado, así como con varios espacios libres para robots de mecanizado.

Fig. 2: Vista lateral de un aparato de transporte y posicionamiento según la figura 1.

Fig. 3a-c: El aparato de transporte y posicionamiento según la figura 1 en distintas fases del cambio de posición de una primera estación de mecanizado a una segunda estación de mecanizado desplazada en 90º respecto a la primera en el caso de una trayectoria cicloide con cuatro vértices.

Fig. 4a-c: El aparato de transporte y posicionamiento según la figura 1 en distintas fases del cambio de posición de una primera estación de mecanizado a una segunda estación de mecanizado desplazada en 120º respecto a la primera en el caso de una trayectoria cicloide con tres vértices.

Fig. 5a-c: El aparato de transporte y posicionamiento según la figura 1 en distintas fases del cambio de posición de una primera estación de mecanizado a una segunda estación de mecanizado desplazada en 180º respecto a la primera en el caso de una trayectoria elíptica con dos vértices.

Fig. 6: Vista en planta desde arriba de una instalación de fabricación con varios aparatos de transporte y posicionamiento según la figura 1 y robots de mecanizado y/o de transporte dispuestos entre aquellos.

Fig. 7: Mecanizado y transporte de un componente en estaciones de mecanizado colindantes.

El dispositivo para el mecanizado de componentes, en particular de una carrocería de vehículo automóvil, presenta según la figura 1 un aparato de transporte y posicionamiento 1 con varias estaciones de mecanizado 2, 3, 4, 5 dispuestas alrededor de este aparato de transporte y posicionamiento 1. Entre las estaciones de mecanizado 2, 3, 4, 5 existen espacios libres 6, 7, 8, 9 que pueden emplearse para distintos fines, en particular para el emplazamiento de robots de mecanizado, bandejas para herramientas, etc. El dispositivo puede colocarse también de tal manera que en los espacios libres 6, 7, 8, 9 se encuentren las columnas portantes de una nave de fabricación. De esta manera puede conseguirse una adaptación óptima a las condiciones locales. En el ejemplo de realización según la figura 1, los espacios libres 6, 7 sólo se emplean para el emplazamiento de robots de mecanizado 10, 11, 12, 13 representados esquemáticamente en forma de cuadros.

El aparato de transporte y posicionamiento 1 presenta un portapiezas 14 intercambiable, por ejemplo un bastidor de sujeción para el componente a mecanizar no representado. Este portapiezas 14 se desplaza mediante el aparato de transporte y posicionamiento 1 a lo largo de una trayectoria cicloide 15 con vértices 16, 17, 18, 19 a las estaciones de mecanizado 2, 3, 4, 5. En los vértices 16, 17, 18, 19, el portapiezas 14, y de esta manera también el componente sujeto, se mantienen en una posición apropiada para el mecanizado mediante por lo menos uno de los robots de mecanizado colindantes 10, 11, 12, 13. En la posición del portapiezas 14 representado en la figura 1, tanto el robot de mecanizado 10 como el robot de mecanizado 13 pueden llevar a cabo mecanizados en el componente. La trayectoria 15 especial crea las condiciones para un tipo de construcción muy compacto del dispositivo con el aparato de transporte y posi-
cionamiento 1 y los robots de mecanizado 10, 11, 12, 13, es decir, que ocupa una superficie lo más pequeña posible.

En el ejemplo de realización de la invención, la trayectoria 15 descrita en forma de cicloide con cuatro vértices 16, 17, 18, 19 según las figuras 1 ó 3a-c, así como también otras trayectorias cicloides con un número de vértices distinto según las figuras 4a-c o una trayectoria elíptica según las figuras 5a-d se consiguen con un engranaje y un tipo de construcción particular del aparato de transporte y posicionamiento. Tal como se muestra en la figura 2, el aparato de transporte y posicionamiento 1 presenta en una base 20 estacionaria un rotor 21 con un accionamiento giratorio no representado en detalle. En el rotor 21 está apoyado un brazo giratorio 23 de forma excéntrica con respecto al eje de rotor 22 y giratoria alrededor de un eje 24 en paralelo al eje de rotor 22. El brazo giratorio 23 está acoplado de forma cinemática a través de un engranaje de tal manera con el rotor 22 que sean opuestas las direcciones de giro del rotor 22 y del brazo giratorio 23. En la base está fijada de forma rígida al giro por ejemplo una corona dentada con un dentado exterior que está engranada con una rueda dentada intermedia fijada en el rotor 22. La rueda dentada intermedia está engranada con una rueda dentada accionada, apoyada de forma giratoria en el extremo libre del rotor 22 y unida de forma rígida al giro con un eje de accionamiento del brazo giratorio 23. A través de la relación entre los números de dientes de las distintas ruedas dentadas y las longitudes efectivas de los brazos de palanca del rotor 22 y del brazo giratorio 23 es posible generar las distintas trayectorias deseadas, de las cuales se muestran tres ejemplos característicos en las figuras 3a hasta 5d.

El brazo giratorio 23 lleva en su extremo libre un portapiezas 14 intercambiable, en particular un bastidor de sujeción, con el cual es posible sujetar el componente a mecanizar en una posición exactamente especificada y apropiada para el mecanizado. Para favorecer el posicionamiento en esta posición, en las estaciones de mecanizado 2, 3, 4, 5 puede estar prevista una respectiva unidad de centrado 2a, 3a, 4a, 5a compuesta de una rueda de soporte 2a* apoyada de forma vertical en el brazo giratorio 23 o en el portapiezas 14, así como de una guía de corredera 2a**, 3a**, 4a**, 5a** en la que entra la rueda de soporte 2a* durante el movimiento en lo esencial radial del portapiezas 14.

En el eje de giro 24 del brazo giratorio 23 está dispuesto un distribuidor giratorio 26 para el suministro de energía y de comandos, unido con un punto de conexión fijo, por ejemplo en el techo de la nave.

En el techo de la nave está sujeto un depósito 30 en forma de estrella, en particular en forma de cruz, para varios portapiezas 31, 32, 33 con unidades de elevación 35, 36, 37 de tal manera que mediante la unidad de elevación 35, 36, 37 correspondiente es posible llevar el portapiezas 14 a una posición favorable para el cambio en las estaciones de mecanizado 2, 3, 4, 5. En primer lugar, el portapiezas ya no necesitado se transfiere a la unidad de elevación vacía y después de un giro relativo del depósito 30 y del aparato de transporte y posicionamiento se lleva a cabo la transferencia del nuevo portapiezas del depósito al aparato de transporte y posicionamiento. El cambio mismo se efectúa mediante el aparato de transporte y posicionamiento y, dado el caso, también mediante un robot de mecanizado.

En las figuras 3a-c, 4a-c y 5a-d se muestran a titulo de ejemplo trayectorias características de aparatos de transporte y posicionamiento dimensionados cinemáticamente de forma distinta a lo largo de las cuales el portapiezas del aparato de transporte y posicionamiento se desplaza de una estación de mecanizado a la siguiente. En todos los casos es válida la relación: suma de ángulos - ángulo de ciclo = ángulo de giro propio del rotor, en la que la suma de ángulos es de 360º, el ángulo de ciclo es el ángulo entre las estaciones de mecanizado colindantes = ángulo de la rotación propia del portapiezas entre las estaciones de mecanizado colindantes y el ángulo de giro propio del rotor es el ángulo del rotor entre las estaciones de mecanizado colindantes.

Los dispositivos para el mecanizado de componentes con aparatos de transporte y posicionamiento idénticos y/o dimensionados de forma distinta y del tipo conforme a la invención pueden combinarse entre sí, pero también con dispositivos convencionales, como por ejemplo mesas giratorias, y con robots de mecanizado y/o de transporte dispuestos entre aquellos, formándose una instalación de fabricación que ocupa poco espacio, tal como se muestra en la figura 6. Una instalación de fabricación de este tipo puede combinarse con otras instalaciones de fabricación, idénticas o distintas, para formar instalaciones aún mayores.

En la instalación de fabricación representada en la figura 6 están dispuestos cuatro aparatos de transporte y posicionamiento T_{1}, T_{2}, T_{3}, T_{4} en la retícula. Alrededor del aparato de transporte y posicionamiento T_{1} están dispuestas cuatro estaciones de mecanizado B_{1}, B_{2}, B_{3}, B_{4}. De manera correspondiente están dispuestas alrededor del aparato de transporte y posicionamiento T_{2} cuatro estaciones de mecanizado C_{1}, C_{2}, C_{3}, C_{4}, estando la estación de mecanizado B_{3} del primer aparato de transporte y posicionamiento T_{1} dispuesta de forma que coincide con la estación de mecanizado C_{1} del segundo aparato de transporte y posicionamiento T_{2} o se encuentra en la zona próxima a la misma, lo que en el dibujo se muestra esquemáticamente mediante un marco en común. De manera correspondiente están asignadas a los otros aparatos de transporte y posicionamiento T_{3}, T_{4} estaciones de mecanizado D_{1}, D_{2}, D_{3}, D_{4} o E_{1} E_{2}, E_{3}, E_{4}, respectivamente, estando dispuestas las estaciones de mecanizado C_{4}, D_{2} por un lado y D_{1}, E_{3} por otro lado y además B_{4}, E_{2} de forma que coincidan o que estén próximas una a otra. Los portapiezas H_{1}, H_{2}, H_{3}, H_{4} de los aparatos de transporte y posicionamiento T_{1}, T_{2}, T_{3}, T_{4} individuales cubren con sus accionamientos las zonas sombreadas. En los espacios libres no cubiertos por los portapiezas H_{1}, H_{2}, H_{3}, H_{4} están posicionados los robots de mecanizado y/o de transporte R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}. Cuando un robot de mecanizado y/o de transporte está dispuesto de forma central entre los aparatos de transporte y posicionamiento T_{1}, T_{2}, T_{3}, T_{4}, tal como es el caso en el ejemplo de realización para el robot de transporte y/o mecanizado R1, este puede llevar a cabo el mecanizado en ocho estaciones de mecanizado B_{3}, C_{1}, C_{4}, D_{2}, D_{1}, E_{3}, E_{2}, B_{4} asignadas a distintos aparatos de transporte y posicionamiento T_{1} T_{2}, T_{3}, T_{4}, siendo posible que coincidan las estaciones de mecanizado inmediatamente colindantes B_{3}, C_{1}, o C_{4}, D_{2} o D_{1}, E_{3} o E_{2}, B_{4}, respectivamente, que reciben el servicio de distintos aparatos de transporte y posicionamiento T_{1}, T_{2}, T_{3}, T_{4}. A diferencia de los anteriormente mencionados, los robots de transporte y mecanizado exteriores R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5} sólo pueden llevar a cabo mecanizados únicamente en las cuatro estaciones de mecanizado dirigidas hacia aquellos, por ejemplo el robot R_{3} sólo en las estaciones de mecanizado B_{2}, B_{3}, C_{1}, C_{2}, a no ser que a continuación de la instalación de fabricación representada siga otra instalación de fabricación no representada en la figura 6.

Mientras que cada aparato de transporte y posicionamiento sólo sirve para recoger la pieza de trabajo a mecanizar y mantener la misma en una posición correcta para el mecanizado mediante la herramienta del robot de transporte y/o mecanizado, el robot de transporte y/o mecanizado sirve, tal como indica su denominación, tanto para realizar mecanizados en el componente como también para transportar el componente en la instalación de fabricación, o también sólo para el transporte o sólo para el mecanizado. Cada aparato de transporte y posicionamiento está por lo tanto equipado con un portapiezas intercambiable y coordinado con el componente a mecanizar mientras que el robot de mecanizado y/o de transporte puede equiparse con herramientas y/o soportes o pinzas para los componentes.

En la figura 7 se muestra cómo un componente W_{1} a mecanizar se transporta mediante el aparato de transporte y posicionamiento T_{1} al siguiente aparato de transporte y posicionamiento T_{2} y se mecaniza en las estaciones de mecanizado individuales. En la fase I, el componente W_{1} sujeto mediante el portapiezas H_{1} del primer aparato de transporte y posicionamiento T_{1} en posición correcta para el mecanizado en la primera estación de mecanizado B_{4} se mecaniza mediante el robot de mecanizado R_{1} equipado con una herramienta Z_{1}, por ejemplo con una pinza portaelectrodos. Después de este mecanizado se cambia la herramienta Z_{1} del robot de mecanizado R_{1} en la fase II. La herramienta Z_{1} se coloca en el lugar de almacenamiento L_{1} y se sustituye por una pinza G_{1} dispuesta en el lugar de almacenamiento L_{2}. En la fase III, el robot de mecanizado R_{1} transfiere el componente W_{1} al segundo aparato de transporte y posicionamiento T_{2}. El portapiezas H_{2} del mismo sujeta el componente W_{1} en la fase IV en una posición apropiada para el mecanizado en otra estación de mecanizado C_{4} para el mecanizado posterior. En la fase V se cambia de nuevo la herramienta, la pinza G_{1} se sustituye por la herramienta Z_{1}. En la fase VI, el robot de mecanizado R_{1} continúa con el mecanizado y lleva a cabo por ejemplo una soldadura en el componente W_{1}. En la secuencia de fases descrita de mecanizados y transportes sólo han estado involucradas las estaciones de mecanizado B_{4}, C_{4}. Se sobrentiende que el robot de mecanizado y transporte R_{1} hubiera podido dar servicio también a las estaciones de mecanizado B_{3}, C_{1} cercanas entre sí y situadas entre los aparatos de transporte y posicionamiento T_{1}, T_{2}. Esto significa que cada robot de mecanizado y transporte R_{1} puede dar servicio a dos estaciones de mecanizado B_{1}, B_{3} o B_{2}, B_{4}, respectivamente, de cada uno de los aparatos de transporte y posicionamiento T_{1}, T_{2} situados en su campo de acción, es decir, en una disposición en el centro puede dar servicio a ocho estaciones de mecanizado y a cuatro estaciones de mecanizado en una disposición en el borde de la instalación.

El flujo de los componentes a través de la instalación de fabricación descrita puede ser distinto. Depende del componente y de los mecanizados. En la figura 6 se representan depósitos A, B, C con distintos tipos de componentes. En un primer caso, el robot de mecanizado y transporte R_{5} retira un componente del depósito A mediante una pinza G_{5} apropiada y otro componente del depósito B y transfiere los mismos al portapiezas H_{4} del aparato de transporte y posicionamiento T_{4} que sujeta los componentes para el mecanizado y transporta los mismos a una o varias de las estaciones de mecanizado asignadas y los sujeta en estas en una posición apropiada para el mecanizado. Una vez terminado el mecanizado, el componente se entrega mediante uno de los robots de mecanizado y transporte R_{1}, R_{2} al siguiente aparato de transporte y posicionamiento T_{1} para el mecanizado posterior en las estaciones de mecanizado asignadas. Finalmente, el robot de mecanizado y transporte R_{3} recoge el componente y lo transporta hacia fuera de la instalación de fabricación a otros aparatos de transporte y posicionamiento.

Otras combinaciones de componentes pueden tomar otro recorrido a través de la instalación de fabricación para poder realizar otros o adicionales mecanizados en los componentes. Mediante unas pinzas apropiadas, el robot de mecanizado y transporte R_{5} puede retirar de los depósitos A, B, C componentes para el mecanizado. El robot de mecanizado y transporte R_{5} entrega el o los componentes en primer lugar al portapiezas H_{4} del aparato de transporte y posicionamiento T_{4}. A continuación, el o los componentes se transfieren mediante uno de los robots de mecanizado y transporte R_{1}, R_{5} al aparato de transporte y posicionamiento T_{3}. A continuación pasan a través del aparato de transporte y posicionamiento T_{2} al aparato de transporte y posicionamiento T_{1}, el proceso sigue a continuación como en el caso de los componentes retirados de los depósitos A y B. Por lo tanto es posible realizar mediante una misma instalación de fabricación distintos programas de mecanizado.

Claims (12)

1. Dispositivo para el mecanizado de componentes (W_{1}), con un aparato de transporte y posicionamiento (1, T_{1}, T_{2}, T_{3}, T_{4}) para un componente (W_{1}) y con varias estaciones de mecanizado (2, 3, 4, 5), dispuestas alrededor de este aparato de transporte y posicionamiento (1, T_{1}, T_{2}, T_{3}, T_{4}), a las cuales el componente (W), sujeto mediante un soporte (14) del aparato de transporte y posicionamiento (1), puede suministrarse en una posición apropiada para el mecanizado, caracterizado porque el aparato de transporte y posicionamiento (1, T_{1}, T_{2}, T_{3}, T_{4}) se compone de un rotor (21) y de un brazo giratorio (23) apoyado en este de forma excéntrica y accionado en dirección opuesta al rotor (21) alrededor de un eje (24), en paralelo al eje de rotor (22), que lleva el portapiezas (14), estando los movimientos giratorios del rotor (21) y del brazo giratorio (23) coordinados entre sí de tal manera que el portapiezas (14) describe una trayectoria (15) cerrada con vértices (16, 17, 18, 19) en la que entre sus respectivos vértices (16, 17, 18, 19) colindantes quedan espacios libres (6, 7, 8, 9) por los cuales no pasa el portapiezas (14).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el brazo giratorio (23) está realizado como brazo doble.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque en las estaciones de mecanizado (2, 3, 4, 5) están previstas unidades de centrado (2a*, 3a*, 4a*, 5a*) para el portapiezas (14).

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque encima del aparato de transporte y posicionamiento (1) se encuentra un depósito que mantiene disponibles los distintos portapiezas en posiciones específicas de la trayectoria en las cuales un portapiezas portado por el brazo giratorio puede sustituirse mediante por lo menos un dispositivo de cambio por otro portapiezas distinto portado por el depósito.

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque el rotor (21) y el brazo giratorio (23) están acoplados entre sí de forma cinemática a través de un engranaje.

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque el suministro de energía y de comandos al aparato de transporte y posicionamiento (1) se lleva a cabo desde encima del aparato de transporte y posicionamiento (1) a través de un distribuidor giratorio (26) dispuesto en el brazo giratorio (23) en el eje de giro (24) del mismo.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque el aparato de transporte y posicionamiento (1) está alojado en una cabina de protección contra radiación con puertas de esclusa en las estaciones de mecanizado (2, 3, 4, 5).

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque además del aparato de transporte y posicionamiento (1, T_{1}) está dispuesto por lo menos otro aparato de transporte y posicionamiento (T_{2}) similar con el cual un componente sujeto mediante el portapiezas del otro aparato de transporte y posicionamiento (T_{2}) puede suministrarse en una posición apropiada para el mecanizado por lo menos al entorno inmediato de una estación de mecanizado (B_{3}) del aparato de transporte y posicionamiento (T_{1}).

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizado porque varios aparatos de transporte y posicionamiento (T_{1}, T_{2}, T_{3}, T_{4}) con un número idéntico y/o distinto de vértices de sus trayectorias y robots de mecanizado y/o de transporte (R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}) dispuestos entre estos constituyen una instalación de fabricación.

10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque la trayectoria cerrada del portapiezas es una elipse.

11. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9 caracterizado porque la trayectoria cerrada es un hipocicloide con tres vértices.

12. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9 caracterizado porque la trayectoria cerrada es un astroide con cuatro vértices.