ES2929907T3 - Estación de montaje de carrocerías de vehículos - Google Patents

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ES2929907T3 ES18382008T ES18382008T ES2929907T3 ES 2929907 T3 ES2929907 T3 ES 2929907T3 ES 18382008 T ES18382008 T ES 18382008T ES 18382008 T ES18382008 T ES 18382008T ES 2929907 T3 ES2929907 T3 ES 2929907T3
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Jesús Freire
Torbjorn Albertsson
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Abstract

La estación de ensamblaje de carrocerías de vehículos (100) comprende medios de transporte principales (120) para transportar una carrocería de vehículos (110) a lo largo de una primera dirección (D1) en la que se proporciona al menos un robot de ensamblaje (210) para moverse a lo largo de una segunda dirección (D2), y medios de transporte temporal (200) cuyo funcionamiento es más preciso que el de los medios de transporte principal (120) para mover la carrocería del vehículo (110) independientemente de los medios de transporte principal (120) mientras el robot de montaje (210) está realizando operaciones en la carrocería del vehículo (110), mediante las cuales se crea un nuevo sistema de referencia de coordenadas por los medios de transporte temporales (200). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Estación de montaje de carrocerías de vehículos
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente descripción se refiere al montaje de carrocerías de vehículos y partes de las mismas, en líneas de producción de automóviles donde las carrocerías de vehículos son transportadas por unos medios de transporte a través de una o más estaciones de montaje donde unos robots de montaje realizan operaciones en las carrocerías de vehículos.
También se describe aquí un procedimiento para montar una carrocería de vehículo a través de dicha estación o estaciones de montaje.
ANTECEDENTES
En la industria del automóvil, las líneas de producción de automóviles generalmente incluyen por lo menos una estación de montaje para el montaje de carrocerías de vehículos donde operarios y robots de montaje operan para montar piezas tales como asientos, puertas, parabrisas, ruedas, mecanismos de dirección, etc. En muchos casos, las carrocerías de los vehículos avanzan de manera continua a través de unos medios de transporte adecuados en la línea de montaje.
Los robots de montaje mencionados anteriormente normalmente se disponen para avanzar en estaciones de montaje correspondientes siguiendo el movimiento de los medios de transporte en uno o ambos lados de la línea de montaje según se requiera, es decir, en uno o ambos lados de los medios de transporte.
Cuando una carrocería de vehículo que avanza a lo largo de la línea de montaje de carrocerías a través de los citados medios de transporte llega a una estación de montaje, el robot o robots de montaje se acciona(n) a lo largo de la misma teniendo en cuenta la velocidad de desplazamiento de la carrocería de vehículo en el transportador. A medida que los robots de montaje se mueven, sus brazos se accionan adecuadamente para realizar operaciones en la carrocería de vehículo.
En US20060167587 se describe un ejemplo de la estación de montaje de carrocerías de vehículos mencionada anteriormente. La estación de montaje que se describe en este documento incluye por lo menos un robot de montaje dispuesto para montar piezas en la carrocería de vehículo. En un eje del accionador del transportador se dispone un codificador digital y el robot de montaje se controla para seguir el movimiento del transportador, adoptando una posición que es efectivamente estacionaria respecto a la carrocería de vehículo. Para corregir errores debido a que el movimiento del transportador no es tan suave como el movimiento del eje de accionamiento del transportador, se dispone un sensor óptico en el transportador que compara la frecuencia y la amplitud del movimiento relativo durante varios ciclos y sincroniza la acción del montaje del robot al pico de movimiento del transportador. Un sensor de guía de robot, tal como un láser de medición, mide el desplazamiento que se requiere para que el efector final alcance el objetivo en la carrocería de vehículo. En otras realizaciones, la carrocería de vehículo se detiene frente al robot y las coordenadas de un punto objetivo se determinan utilizando un láser de medición.
DE202011052222 describe un dispositivo de procesamiento para carrocerías o partes de carrocerías de vehículos que comprende una mesa elevadora con por lo menos un accionador de posicionamiento y unos manipuladores con una herramienta de mecanizado y un control de los manipuladores conectado al accionador de posicionamiento. Los manipuladores están dispuestos sobre una correa, o colgados de un portal, o dispuestos en una pared o sobre unos pedestales para moverse según una dirección horizontal a lo largo de la cual se transporta la carrocería de vehículo mientras la mesa elevadora se mueve a lo largo de una dirección vertical.
US4799581 muestra un aparato para cargar una rueda de repuesto en una carrocería de vehículo que comprende un transportador para soportar y transportar la carrocería de vehículo que incluye un colgador montado en un transportador para transportar continuamente la carrocería de vehículo mediante el colgador. Unos robots de montaje dispuestos sobre un carro son accionados en unas condiciones de trabajo predeterminadas para cargar la rueda de repuesto sobre la carrocería de vehículo soportada y transportada por dicho transportador. Se disponen unos medios de detección de velocidad que incluyen un mecanismo móvil con medios de acoplamiento para acoplarse temporalmente al colgador en el dispositivo de transporte de la carrocería de vehículo para moverse junto con el transportador y para detectar la velocidad de transporte de la carrocería de vehículo en función de la velocidad de movimiento del mecanismo móvil.
US2011099788 se refiere a una máquina de montaje para la fabricación y el montaje secuencial de vehículos que tienen una carrocería a través de una pluralidad de estaciones. El dispositivo de montaje comprende un bastidor colocado a lo largo de la línea de montaje, un soporte de carrocería conectado al bastidor adaptado para soportar la estructura de la carrocería de vehículo; un dispositivo elevador conectado operativamente al bastidor y al soporte de la carrocería para el movimiento selectivo del soporte de la carrocería y la carrocería de vehículo a lo largo de un eje vertical respecto al bastidor; y un accionador motorizado acoplado operativamente al bastidor adaptado para mover selectivamente el bastidor y la carrocería de vehículo a lo largo de la trayectoria de montaje a través de las estaciones de construcción.
US2009158579 presenta una estación de conexión por tornillo para un transportador de suspensión que comprende unos medios de suspensión para una carrocería de vehículo y un dispositivo de montaje para componentes del chasis que se montan en la carrocería de vehículo. La estación de conexión por tornillo comprende un transportador continuo con una placa flotante que puede desplazarse. Se dispone por lo menos un dispositivo de unión por tornillo y una unidad de desplazamiento de adaptación por centrado. Se obtiene una conexión y una referencia temporal entre un medio de suspensión del cuerpo y la placa flotante o entre un dispositivo de montaje y la placa flotante. DE102009024621 describe un sistema de montaje que comprende un dispositivo para procesar una carrocería de vehículo móvil mediante un transportador. El dispositivo de procesamiento es móvil en una dirección de transporte del transportador y el sistema de montaje comprende un dispositivo de detección para detectar un movimiento relativo entre la pieza de trabajo y el dispositivo de procesamiento.
A pesar del uso de medios de detección, se ha encontrado que se producen imprecisiones durante las operaciones de montaje, las cuales resultan muy difíciles de evitar. Dichas imprecisiones se deben principalmente a muchos factores, tales como, por ejemplo, la disposición variable de la carrocería de vehículo en un soporte o transportador, etc. y también producidas por el movimiento de desplazamiento de la carrocería de vehículo que provoca movimientos laterales no deseados, falta de estabilidad en la dirección del movimiento principal, vibraciones, traqueteo, etc.
Otro inconveniente de las actuales estaciones de montaje de carrocerías de vehículos es que los robots de montaje a menudo no se accionan con precisión de manera sincronizada con la velocidad de desplazamiento de la carrocería de vehículo en el transportador, por lo que se producen más imprecisiones que afectan negativamente a la eficiencia de las operaciones de montaje en la línea de montaje.
En vista de lo anterior, un objetivo de la presente descripción es una estación de montaje de carrocerías de vehículos que supere, por lo menos parcialmente, los inconvenientes anteriores.
Otro objetivo de la presente descripción es también un procedimiento para montar una carrocería de vehículo a través de dicha estación de montaje.
DESCRIPCIÓN
Se describe aquí una estación de montaje de carrocerías de vehículos en la que las carrocerías de vehículos avanzan continuamente mediante unos medios de transporte con la cual se evitan los inconvenientes anteriores y con la cual se obtienen ventajas adicionales, tal como se describirá a continuación.
La presente estación de montaje de carrocerías de vehículos está destinada al montaje de partes de una carrocería de vehículo tales como, por ejemplo, asientos, puertas, parabrisas, ruedas, mecanismos de dirección, etc. en una línea de fabricación de vehículos. La estación de montaje que se describe aquí comprende medios de transporte principales para transportar una carrocería de vehículo, o varias carrocerías de vehículos, a lo largo de una primera dirección. Dicha primera dirección significa una dirección longitudinal que pasa a través de una o más de las presentes estaciones de montaje de carrocerías de vehículos.
Tal como se utiliza aquí, el término "estación" se refiere a una zona en una línea de montaje de vehículos en la que se realiza parte de una operación de montaje de vehículos. También, dentro del significado de la presente descripción, una línea comprende una serie de estaciones con máquinas, equipos, trabajadores, etc., en una fábrica para montar un vehículo pasando partes del mismo tales como, por ejemplo, una carrocería de vehículo, de una estación a otra. A dichas estaciones se suministran piezas y materiales.
También dentro del significado de la presente descripción, el término "montado", se refiere a acoplado, unido, conectado, encajado o instalado de otra manera, directa o indirectamente a otra estructura, ya sea directamente o a través de partes intermedias y, en algunos casos, capaz de mantener libertad de movimiento a lo largo de la misma. En la presente descripción, la expresión "funcionar de manera sincronizada con" significa que un mecanismo está funcionando mientras la carrocería de vehículo avanza por unos medios de transporte temporales y bajo un nuevo sistema de coordenadas de referencia bajo el cual se realizan operaciones en la carrocería de vehículo. Dicho nuevo sistema de coordenadas de referencia está creado o definido por dichos medios de transporte temporales que se describirán a continuación.
Dentro del significado de la presente descripción, el término "pista de robot" se refiere a cualquier tipo de base, carril o estructura adecuada sobre cual puede avanzar linealmente uno o más dispositivos o unidades. Una pista de robot también puede estar configurada como una estructura de cinta transportadora.
Los medios de transporte principales pueden ser un transportador tal como, por ejemplo, una cinta transportadora, un transportador de placas, una cadena de tracción, un transportador de deslizamiento, un transportador superior colgante, cadenas de elevación, y similares. También son posibles otros tipos de medios de transporte principales para transportar una carrocería de vehículo tales como, por ejemplo, vehículos de guiado automático (AGV) que pueden moverse por el suelo tal como, por ejemplo, sobre un suelo irregular en una línea de producción de automóviles, a lo largo de una trayectoria que siga, por ejemplo, unos marcadores en el suelo u otras señales adecuadas.
La estación de montaje de carrocerías de vehículos que se describe aquí incluye por lo menos un robot de montaje. El robot de montaje puede ser cualquier robot adecuado para realizar operaciones de montaje en una carrocería de vehículo. El robot o robots de montaje en la presente estación de montaje están(n) dispuesto(s) de manera que por lo menos una parte del mismo tal como, por ejemplo, un brazo de robot, toda la estructura del robot, etc., puede moverse a lo largo de una segunda dirección. La segunda dirección a lo largo de la cual se mueve el robot de montaje en funcionamiento puede ser preferiblemente por lo menos sustancialmente paralela a la primera dirección a lo largo de la cual avanza la carrocería de vehículo en funcionamiento. La primera y la segunda dirección anteriores, tal como se utilizan aquí, se refieren a secciones rectas en correspondencia con el paso de la carrocería de vehículo a través de la línea de montaje.
Tal como se ha indicado anteriormente, se disponen medios de transporte temporales para mover una carrocería de vehículo independientemente de los medios de transporte principales mientras uno o más robots de montaje realiza(n) operaciones en la carrocería de vehículo. El funcionamiento de los medios de transporte temporales es de mayor precisión que el de los medios de transporte principales.
Dentro del significado de la presente descripción, un "funcionamiento de mayor precisión" de los medios de transporte temporales implica un movimiento más fino y una mayor precisión en el transporte de una carrocería de vehículo, con reducidas vibraciones o sin vibraciones, en comparación con los medios de transporte principales estándar utilizados en estaciones de montaje de carrocerías de vehículos conocidas para transportar o llevar carrocerías de vehículos a través de diferentes estaciones de montaje en una línea de producción de automóviles donde los robots de montaje realizan operaciones en las mismas.
Los medios de transporte temporales comprenden por lo menos un dispositivo móvil montado de manera desplazable en correspondientes pistas de robot para moverse a lo largo de dicha segunda dirección. Si se disponen dispositivos móviles en pistas de robot a ambos lados de los medios de transporte principales, por lo menos algunos de los dispositivos móviles pueden configurarse para funcionar temporalmente de manera sincronizada entre sí, es decir, los dispositivos móviles de un lado de los medios de transporte principales pueden configurarse para funcionar temporalmente de manera sincronizada respecto a los del otro lado de los medios de transporte principales.
Los dispositivos móviles están dispuestos para mover una carrocería de vehículo independientemente de los medios de transporte principales mientras el robot de montaje realiza operaciones en la carrocería de vehículo. Los medios de transporte temporales crean o definen así el nuevo sistema de coordenadas de referencia mencionado anteriormente bajo el cual el por lo menos un robot de montaje puede realizar operaciones en la carrocería de vehículo.
En un primer ejemplo, los medios de transporte principales comprenden un vehículo de guiado automático (AGV) adaptado para desplazarse por el suelo tal como, por ejemplo, sobre un suelo irregular en una línea de producción de automóviles. El AGV está configurado para transportar una carrocería de vehículo a lo largo de dicha primera dirección siguiendo, por ejemplo, unos marcadores en el suelo u otras señales adecuadas. En dicho primer ejemplo, los medios de transporte temporales incluyen, además, por lo menos una pista de robot. Ejemplos de dispositivos o unidades que pueden avanzar a lo largo de pistas de robot pueden ser robots de montaje y mecanismos de elevación, los cuales se describirán en detalle a continuación. Por lo menos uno de los robots de montaje puede ir montado en la pista de robot de modo que pueda moverse respecto a la pista de robot a lo largo de la segunda dirección sustancialmente como si la carrocería de vehículo no se hubiera desconectado de los medios de transporte principales.
También en dicho ejemplo, los medios de transporte temporales incluyen una plataforma de transporte que está soportada de manera desplazable por dicho dispositivo móvil en la pista de robot.
La plataforma de transporte es adecuada para desplazar una carrocería de vehículo colocada sobre la misma en la segunda dirección, independientemente de los medios de transporte principales. La plataforma de transporte queda posicionada sobre una trayectoria de desplazamiento del AGV.
En un primer ejemplo, la plataforma de transporte puede estar soportada directa o indirectamente en dos lados opuestos de la misma por medio de correspondientes dispositivos de movimiento en pistas de robot a lo largo de las cuales la plataforma de transporte puede desplazarse a lo largo de la segunda dirección. Por lo menos un robot de montaje puede estar dispuesto para moverse sobre las pistas de robot a lo largo de dicha segunda dirección. El por lo menos un robot de montaje y la plataforma de transporte pueden desplazarse independientemente entre sí y respecto a la pista o pistas de robot, por ejemplo, mientras se realizan operaciones en una carrocería de vehículo que está situada en la plataforma de transporte. En una variante, por lo menos un robot de montaje puede estar dispuesto fijado a la plataforma de transporte. Todavía en una variante adicional, la plataforma de transporte puede disponerse fijada a la pista o pistas de robot mientras los robots de montaje pueden desplazarse a lo largo de la(s) misma(s).
Puede disponerse por lo menos una rampa para acceder a la plataforma de transporte. La por lo menos una rampa puede estar asociada, por ejemplo, acoplada, a por lo menos un borde de la plataforma de transporte. En un ejemplo práctico, una rampa de acceso y una rampa de salida quedan acopladas a bordes opuestos de la plataforma de transporte de manera que la carrocería de vehículo, junto con el AGV, pueda subirse y bajarse de la plataforma de transporte.
El movimiento de la plataforma de transporte en las pistas de robot proporciona un movimiento fino y, por lo tanto, una precisión muy elevada en el transporte de una carrocería de vehículo, con vibraciones reducidas o sin vibraciones, lo que permite que los robots de montaje funcionen de manera eficiente. Esto resulta muy ventajoso, por ejemplo, cuando se montan ventanas en un vehículo.
En el primer ejemplo, cuando se han completado las operaciones de montaje en la carrocería de vehículo, la carrocería de vehículo, junto con el AGV, puede volverse a disponer en el suelo.
En un segundo ejemplo, los medios de transporte principales comprenden un transportador de modo que no se utiliza AGV ni plataforma de transporte.
En una primera variante de dicho segundo ejemplo, los medios para desconectar temporalmente la carrocería de vehículo de los medios de transporte principales pueden incluir por lo menos un dispositivo móvil capaz de elevar la carrocería de vehículo a una altura determinada respecto a los medios de transporte principales para desconectarla del mismo. El dispositivo móvil también está configurado para mover la carrocería de vehículo a lo largo de la segunda dirección.
En una segunda variante de dicho segundo ejemplo, los medios para desconectar temporalmente la carrocería de vehículo de los medios de transporte principales pueden incluir por lo menos un robot elevador. Dicho por lo menos un robot elevador está configurado adecuadamente para desconectar temporalmente la carrocería de vehículo de los medios de transporte principales elevando la carrocería de vehículo una altura determinada respecto a los medios de transporte principales.
El robot elevador también puede estar configurado para mover la carrocería de vehículo a lo largo de la segunda dirección. El(los) robot(es) elevador(es) puede(n) ir montado(s) en la correspondiente pista o pistas de robot o disponerse en el suelo.
En ambos casos, la carrocería de vehículo y otros elementos que no forman parte de la carrocería de vehículo pueden elevarse juntos si es necesario.
Una vez que la carrocería de vehículo se ha desconectado temporalmente de los medios de transporte principales por dichos medios de desconexión temporales, es decir, una vez que la carrocería de vehículo se ha separado debidamente, por ejemplo, se ha elevado desde los medios de transporte principales una determinada altura de manera que estos últimos no la hagan avanzar, el robot o robots de montaje pueden empezar a realizar operaciones sobre la carrocería de vehículo a medida que se desplaza(n) con ésta.
Por lo tanto, el por lo menos un robot de montaje es capaz de trabajar en la carrocería de vehículo de manera autónoma o discurriendo a lo largo de correspondientes pistas de robot tal como se ha indicado anteriormente, con la carrocería de vehículo aislada o desconectada de los medios de transporte principales y conectada a los medios de transporte temporales. Se define, de este modo, un sistema pseudo-estático.
En este segundo ejemplo, cuando se han completado las operaciones de montaje en la carrocería de vehículo, la carrocería de vehículo puede volverse a disponer sobre los medios de transporte principales.
También se presenta un procedimiento para montar una carrocería de vehículo con la estación descrita anteriormente. El presente procedimiento comprende transportar una carrocería de vehículo mediante unos medios de transporte principales a través de por lo menos una estación de montaje en la cual se dispone por lo menos un robot de montaje. En un instante determinado, unos medios de transporte temporales mueven la carrocería de vehículo, cuyo funcionamiento es más preciso que el de los medios de transporte principales, independientemente de los medios de transporte principales. Por lo menos un robot de montaje puede realizar después operaciones de montaje en la carrocería de vehículo bajo un nuevo sistema de coordenadas de referencia definido o creado por los medios de transporte temporales.
En este procedimiento, los medios de transporte principales pueden comprender un AGV configurado para transportar una carrocería de vehículo a lo largo de la primera dirección. El AGV que lleva una carrocería de vehículo sobre el mismo se acciona para subir por la rampa hacia la plataforma de transporte. Cuando el AGV y el vehículo se han colocado sobre la plataforma de transporte, el AGV se detiene y los robots de montaje pueden iniciar las operaciones de montaje bajo el nuevo sistema de coordenadas mencionado anteriormente creado por los medios de transporte temporales. En este caso, una vez finalizadas las operaciones de montaje, el AGV, junto con la carrocería de vehículo sobre el mismo, pueden accionarse de nuevo para bajar por la rampa de salida de la plataforma de transporte. Los robots de montaje y, en algunos casos, también la plataforma de transporte, se colocan después para quedar listos para realizar operaciones de montaje de nuevo en otra carrocería de vehículo.
Se hace referencia al caso en el que se disponen medios de transporte principales que incluyen un transportador, así como medios para desconectar temporalmente la carrocería de vehículo de los medios de transporte principales, sin AGV ni plataforma de transporte. En este caso específico, una vez que la carrocería de vehículo se ha desconectado temporalmente de los medios de transporte principales, el robot o robots de montaje pueden operar sobre la carrocería de vehículo, moviéndose de manera autónoma, por ejemplo, en el suelo, a lo largo de la segunda dirección mencionada anteriormente, o bien montados en la correspondiente pista o pistas de robot para avanzar en dicha segunda dirección. En este caso, una vez que se han completado las operaciones de montaje en la carrocería de vehículo, la carrocería de vehículo podrá devolverse a los medios de transporte principales, en una posición de los medios de transporte principales correspondiente a como si la carrocería de vehículo no se hubiera desconectado de los medios de transporte principales.
Finalmente, los medios de transporte temporales accionan de nuevo los medios de desconexión temporales y llega otra carrocería de vehículo a la estación de montaje, en la que cual los medios de desconexión temporales mencionados anteriormente la elevan desde los medios de transporte principales y dichos medios de transporte temporales la hacen avanzar mientras los robots de montaje realizan operaciones sobre la misma.
En otros casos diferentes, puede disponerse por lo menos un robot elevador configurado para actuar como medios de desconexión temporales de la carrocería de vehículo de los medios de transporte principales. El robot o robots elevadores pueden estar adaptados para elevar la carrocería de vehículo respecto a los medios de transporte principales y mover la carrocería de vehículo bajo un nuevo sistema de coordenadas de referencia creado o definido por los medios de transporte temporales y bajo el cual se realizan operaciones en la carrocería de vehículo. Una vez completadas las operaciones, la carrocería de vehículo puede volverse a disponer en los medios de transporte principales en una posición correspondiente a como si la carrocería de vehículo no se hubiera desconectado de los medios de transporte principales.
El robot o robots elevadores pueden montarse en la pista o pistas de robot. En algunos ejemplos, el robot o robots elevadores pueden trabajar desde dichas pistas de robot o cualquier otro medio de accionamiento externo, con o sin el uso de pistas. Por ejemplo, el robot o robots elevadores podrían estar dispuestos para moverse por el suelo. También son posibles otros medios alternativos para desconectar temporalmente la carrocería de vehículo de los medios de transporte principales.
Se crea un entorno extremadamente estable para facilitar las operaciones de montaje de carrocerías de vehículos puesto que éstas se realizan con la carrocería de vehículo desconectada de los medios de transporte principales. El hecho de que las operaciones de montaje se realicen sobre la carrocería de vehículo a medida que es transportada por los medios de transporte temporales hace que dichas operaciones se realicen de una manera más precisa que si la carrocería de vehículo avanzase por los medios de transporte principales, por ejemplo, montada sobre un transportador. Esto se debe a que, con los medios de transporte temporales, el transporte de una carrocería se realiza con una precisión muy elevada con lo que se reducen por lo menos en gran medida las imprecisiones que se producen cuando se transportan carrocerías utilizando los medios de transporte principales, tal como ocurre con las estaciones de montaje del estado de la técnica.
En algunos ejemplos, la presente estación de montaje puede incluir una primera y una segunda subestación de montaje. Sin embargo, la disposición de una estación de montaje es una realización preferida de la presente estación de montaje. Dicha estación de montaje puede estar dispuesta a un lado de los medios de transporte principales o dicha estación de montaje puede estar dividida en varias subestaciones dispuestas a ambos lados de los medios de transporte principales. Todavía otra opción es disponer dos o más estaciones de montaje diferentes dispuestas a ambos lados de los medios de transporte principales.
La elevación de la carrocería de vehículo respecto a los medios de transporte principales puede realizarse elevando la carrocería de vehículo sola o incluso junto con otros elementos que no forman parte de la carrocería de vehículo. Por ejemplo, si los medios de transporte principales incluyen transportadores de deslizamiento, el mecanismo de elevación puede elevar la carrocería de vehículo junto con el patín que se ha separado del transportador.
Puede ser apropiado que los medios de desconexión temporales incluyan unos medios para bloquear de manera liberable la carrocería de vehículo a los medios de transporte temporales, es decir, a por lo menos un dispositivo móvil. Si se disponen pistas de robot, los medios de desconexión temporales podrían incluir medios para bloquear de manera liberable la carrocería de vehículo respecto a los medios de transporte temporales.
En el ejemplo anterior en el que se dispone una primera y una segunda subestación de montaje, por lo menos una de las subestaciones de montaje puede comprender por lo menos uno de dichos robots de montaje para realizar operaciones de montaje en la carrocería de vehículo. Las subestaciones de montaje en el ejemplo anterior pueden comprender una primera y una segunda pista de robot correspondientes que pueden configurarse para funcionar temporalmente sincronizadas entre sí.
Los robots de montaje pueden avanzar desplazándose sobre unas pistas de robot. El por lo menos un dispositivo de movimiento funciona de manera independiente de los robots de montaje, es decir, de manera que no van sincronizados entre sí. Tal como se ha indicado anteriormente, los robots de montaje se mueven respecto al nuevo sistema de coordenadas descrito anteriormente.
Cabe señalar que una característica importante de la presente descripción es que cualquiera que sean los medios de transporte temporales que se utilicen, su funcionamiento es más preciso que el de los medios de transporte principales, de modo que, en una estación con medios de transporte temporales, las carrocerías de vehículos se transportan con una mayor precisión en comparación con los medios de transporte principales, con vibraciones reducidas o nulas.
Otros objetivos, ventajas y características de ejemplos de la presente estación de montaje de carrocerías de vehículos y el presente procedimiento para montar una carrocería de vehículo resultarán claros para los expertos en la materia tras examinar la descripción, o pueden derivarse al ponerlos en práctica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
A continuación, se describirán unas realizaciones particulares de la presente estación de montaje de carrocerías de vehículos a modo de ejemplos no limitativos, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es una vista en planta desde arriba de un primer ejemplo de la presente estación de montaje de carrocerías de vehículos que muestra dónde se utiliza un AGV;
La figura 2 es una vista en perspectiva general del ejemplo de la figura 1;
La figura 3 es una vista en alzado frontal del primer ejemplo de estación de montaje de carrocerías de vehículos donde se utiliza un AGV;
La figura 4 es una vista general en planta desde arriba que muestra el diseño de una línea de montaje de carrocerías de vehículos en la cual se dispone un segundo ejemplo de una estación de montaje de carrocerías de vehículos;
La figura 5 es una vista general en perspectiva del ejemplo de la figura 3 que muestra una parte de una línea de montaje de carrocerías de vehículos en la que se muestra una carrocería de vehículos entrando en una estación de montaje de carrocerías de vehículos; y
La figura 6 es una vista general en perspectiva de un ejemplo en el cual se dispone un robot elevador para desconectar temporalmente la carrocería de vehículo de los medios de transporte principales.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE EJEMPLOS
En los ejemplos no limitativos de la presente estación de montaje de carrocerías de vehículos 100 que se muestran en las figuras de los dibujos, una carrocería de vehículos 110 avanza continuamente en una línea de fabricación de vehículos. Esto se lleva a cabo mediante unos medios de transporte principales 120.
A ambos lados de la carrocería de vehículo 110 se disponen unos robots de montaje 210, tal como se muestra en las figuras 1-5 de los dibujos, para realizar operaciones de montaje en la misma tales como, por ejemplo, montar asientos, puertas, parabrisas, ruedas, mecanismos de dirección, etc., en la carrocería de vehículo 110.
En los ejemplos no limitativos mostrados en las figuras, los robots de montaje 210 van montados sobre unas pistas de robot 220 dispuestas a ambos lados de los medios de transporte principales 120, es decir, un vehículo de guiado automático (AGV) 130 en el ejemplo de las figuras 1-3 o un transportador 125 en el ejemplo de las figuras 4-6. Las pistas de robot 220 forman parte de los medios de transporte temporales 200, junto con los dispositivos móviles 250 que están montados de manera desplazable en las pistas de robot 220 tal como se muestra en las figuras 4 y 5 de los dibujos. Los medios de transporte temporales 200 funcionan de manera más precisa que los medios de transporte principales 120 para mover una carrocería de vehículo 110. Así, el uso de medios de transporte temporales 200 para transportar una carrocería de vehículo 110 sobre los cuales van dispuestos los robots de montaje 210 da como resultado que las operaciones de montaje se llevan a cabo con una precisión muy elevada. En dichas figuras 4 y 5, los dispositivos móviles 250 sobre las pistas de robot 220 y los robots de montaje 210 están configurados para moverse a lo largo de una segunda dirección D2 en la estación de montaje 100. Tal como se muestra en los dibujos, la segunda dirección D2 es por lo menos sustancialmente paralela a la primera dirección D1. Los robots de montaje 210 que se muestran en los dibujos están montados directamente en respectivas pistas de robot 220. Los operarios 10 pueden acceder a los dispositivos móviles 250, las pistas de robot 220 y los robots de montaje 210 a través de un acceso adecuado 20 en la estación 100 con las medidas de seguridad pertinentes. En la estación de montaje 100, los robots de montaje 210 son capaces de trabajar en la carrocería de vehículo 110 mientras se mueven todos juntos tal como se describirá más adelante.
En un primer ejemplo que se muestra en las figuras 1-3 de los dibujos, se dispone un vehículo de guiado automático (AGV) 130. El AGV 130 constituye, en este caso, los medios de transporte principales 120. El AGV 130 del ejemplo de las figuras 1 y 2 de los dibujos se encuentra dispuesto por debajo de una carrocería de vehículo 110' que está a la espera de que los robots de montaje 210 realicen operaciones sobre la misma. Tal como se muestra en la figura 3, el AGV 130 comprende una unidad de accionamiento 132 provista de ruedas y un carro 135 que está adaptado para soportar una carrocería de vehículo 110 sobre el mismo. El carro del AGV 135 está acoplado a la unidad de accionamiento AGV 132 a través de un vástago (no mostrado) con libertad de movimiento en dirección vertical. Pueden utilizarse alternativamente otros AVGs 130 que comprendan una configuración de una sola unidad.
El AGV 130 está configurado para transportar una carrocería de vehículo 110 por el suelo tal como, por ejemplo, en un suelo irregular en una línea de producción de automóviles, a lo largo de la primera dirección D1 siguiendo elementos tales como marcadores o cables en el suelo, imanes, o luz para llevar una carrocería de vehículo 110 y desplazarla a lo largo de dicha primera dirección D1. En este ejemplo, una plataforma de transporte 300 que forma parte de los medios de transporte temporales 200 se dispone por encima de una trayectoria de desplazamiento del AGV, definida por la primera dirección D1. Tal como se muestra en la figura 2, en los bordes opuestos de la plataforma de transporte 300 se acoplan correspondientes rampas de acceso y de salida 310, 320. El AGV 130, que lleva una carrocería de vehículo 110 sobre el mismo, puede acceder la plataforma de transporte 300.
La plataforma de transporte 300, en el ejemplo que se muestra en las figuras 1 y 2, está dispuesta para quedar soportada de manera desplazable por unos dispositivos móviles 250 en correspondientes pistas de robot opuestas 220 a través de unos elementos de soporte 330 de la plataforma de transporte 300 que se extienden transversalmente desde las mismas. De este modo, una carrocería de vehículo 110 que lleva la plataforma de transporte 300, puede ser desplazada con un movimiento más fino, de mayor precisión y con reducidas vibraciones o sin vibraciones, en comparación con los medios de transporte principales 120.
Se disponen unos robots de montaje 210 para moverse sobre las pistas de robot 220 a lo largo de la segunda dirección D2. Por lo tanto, los robots de montaje 210 y la plataforma de transporte 300 pueden desplazarse a lo largo de la segunda dirección D2 respecto a la pista de robot 220 bajo un nuevo sistema de coordenadas. Dicho nuevo sistema de coordenadas bajo el cual el robot de montaje 210 realiza sus operaciones sobre una carrocería de vehículo 110 está creado o definido por los medios de transporte temporales 200.
En el ejemplo que se muestra en las figuras 1 y 2, el AGV 130 puede accionarse para desplazarse mientras lleva una carrocería de vehículo 110 en el mismo. En funcionamiento, cuando a la estación de montaje 100 llega el AGV 130 con la carrocería de vehículo 110 transportada proveniente de diferentes estaciones de una línea de producción de automóviles a través del transportador 125, llega a la rampa de acceso 310 y sube entonces por la misma para colocarse adecuadamente sobre la plataforma de transporte 300. El AGV 130 con la carrocería de vehículo 110 entonces se detiene. En ese momento, los robots de montaje 210 pueden iniciar las operaciones de montaje bajo el nuevo sistema de coordenadas mientras el dispositivo móvil 250 mueve la plataforma de transporte 300 a lo largo de las pistas de robot 220. Cuando se han completado las operaciones de montaje, la plataforma de transporte 300 con la carrocería de vehículo 110 y el AGV 130 que va sobre el mismo, se detienen y el AGV 130 se acciona de nuevo para bajar por la rampa de salida 320 y abandonar la plataforma de transporte 300. Los robots de montaje 210 y la plataforma de transporte 300 se colocan después para quedar listos para realizar nuevamente operaciones de montaje en la siguiente carrocería de vehículo 110'.
En un segundo ejemplo que se muestra en las figuras 4 y 5, las operaciones de los robots de montaje 210 sobre la carrocería de vehículo 110 se realizan sobre la carrocería de vehículo 110 una vez que la carrocería de vehículo 110 se ha desconectado de los medios de transporte principales 120.
En este caso, los medios de transporte principales 120 comprenden un transportador 125 y el dispositivo móvil 250, que forma parte de los medios de transporte temporales 200, tal como se ha indicado anteriormente, está configurado en este caso, no sólo para moverse a lo largo de correspondientes pistas de robot 220, sino también para elevar temporalmente la carrocería de vehículo 110 para desconectarla del transportador 125. Al igual que en el primer ejemplo, los robots de montaje 210 están montados en correspondientes pistas de robot 220 de la estación de montaje 100 dispuestas a ambos lados de la carrocería de vehículo 110.
De este modo, los dispositivos móviles 250 pueden desplazar la carrocería de vehículo 110 independientemente de los medios de transporte principales 120, es decir, aislada de los mismos, de manera que los robots de montaje 210 pueden realizar operaciones sobre la misma con mayor precisión que si fueran transportados por los medios de transporte principales 120. Dichas operaciones se realizan en la carrocería de vehículo 110 mientras se acciona a una velocidad correspondiente a como si la carrocería de vehículo 110 no se hubiera desconectado de los medios de transporte principales 120.
El dispositivo móvil 250 se ha ilustrado esquemáticamente en las figuras 4 y 5 de los dibujos. El dispositivo móvil 250 está configurado en este caso para elevar una carrocería de vehículo 110 respecto al transportador 125 tal como se ha descrito anteriormente para desconectarlo del mismo. En este caso hay montados cuatro dispositivos móviles 250 en las pistas de robot 220, dos en cada pista de robot 220.
En un ejemplo alternativo que se muestra en la figura 6, se dispone un robot elevador 255 en un lado de la carrocería de vehículo 110 para elevar una carrocería de vehículo 110 respecto a los medios de transporte principales 120. En el otro lado de la carrocería de vehículo 110 se dispone un robot de montaje 210. Aunque el robot elevador 255 se muestra montado en las pistas de robot 220, el robot elevador 255 podría ser accionado de manera autónoma, independientemente de las pistas de robot 220. Por ejemplo, el robot elevador 255 podría disponerse para moverse por el suelo.
En funcionamiento, una carrocería de vehículo 110, procedente de diferentes estaciones de una línea de producción de automóviles a través del transportador 125, llega a la estación de montaje 100. Cuando la carrocería de vehículo 110 llega a la estación de montaje 100, los dispositivos móviles 250 o el robot elevador 255, según el ejemplo, desconectan temporalmente del transportador 125 la carrocería de vehículo 110. Esto se lleva a cabo al mismo tiempo que la carrocería de vehículo 110 avanza a lo largo de la segunda dirección D2, paralela a la primera dirección D1 asociada al transportador 125.
La desconexión temporal de la carrocería de vehículo 110 del transportador 125 implica en este caso elevar la carrocería 110 del vehículo a una altura determinada del transportador 125, lo cual se lleva a cabo mediante los dispositivos móviles 250 o el robot elevador 255, tal como se ha descrito anteriormente. Después, la carrocería de vehículo 110 se coloca de manera que los robots de montaje 210 puedan trabajar correctamente sobre la misma. Después, los robots de montaje 210 llevan a cabo operaciones mientras la carrocería de vehículo 110 se encuentra separada del transportador 125 a la misma velocidad, o por lo menos sustancialmente a la misma velocidad, que si la carrocería de vehículo 110 no se hubiera desconectado del transportador 125 (el transportador 125 no está detenido) bajo el nuevo sistema de coordenadas de referencia mencionado anteriormente definido por los medios de transporte temporales 200 lo que da como resultado un sistema pseudo-estático.
Los dispositivos móviles 250 en las pistas de robot 220 se accionan rápidamente entonces y, cuando a la estación de montaje 100 llega otra carrocería de vehículo 110, ésta la eleva del transportador 125 y avanza sobre los dispositivos móviles 250 a lo largo de las pistas de robot 220 mientras los robots de montaje 210 realizan operaciones sobre la misma al igual que con la anterior carrocería de vehículo 110.
Cuando se han completado las operaciones de montaje en la carrocería de vehículo 110, los dispositivos móviles 250 se accionan para bajar la carrocería de vehículo 110 al transportador 125 en una posición correspondiente a como si la carrocería de vehículo 110 no se hubiera desconectado del transportador 125. Los dispositivos móviles 250 o los robots elevadores 255 pueden accionarse entonces de nuevo para recibir una nueva carrocería de vehículo 110 y los robots de montaje 210 pueden posicionarse para quedar listos para realizar de nuevo operaciones de montaje en la siguiente carrocería de vehículo 110'.
En ambos ejemplos descritos anteriormente, la línea de montaje no se detiene. Tanto los medios de transporte principales 120 como los dispositivos de movimiento 250, el robot elevador 255, según el ejemplo, se accionan como si la carrocería de vehículo 110 no se hubiera desconectado del transportador 125 y, por lo tanto, las piezas que llevan, tal como la carrocería de vehículo 110 y los robots de montaje 210.
Mediante la estación de montaje de carrocerías de vehículos 100 que se ha descrito anteriormente, las operaciones de montaje, realizadas por los robots de montaje 210 en la carrocería de vehículo 110 desconectada del transportador 125, se llevan a cabo de una manera más precisa que si la carrocería de vehículo 110 avanzase mediante el transportador 125.
Aunque sólo se han descrito aquí una serie de realizaciones y ejemplos particulares de la presente estación de montaje de carrocerías de vehículos, los expertos en la materia entenderán que son posibles otros ejemplos y/o usos alternativos y modificaciones obvias y equivalentes de los mismos.
Por ejemplo, pueden utilizarse otros medios de transporte principales para hacer avanzar una carrocería de vehículo a lo largo de la primera dirección, tales como transportadores de placas, cintas transportadoras, cadenas de tracción, transportadores de deslizamiento, transportadores superiores colgantes, cadenas de elevación.
Por otra parte, aunque en los dibujos solamente se ha mostrado una carrocería de vehículo por motivos de claridad, el transportador puede transportar varias carrocerías de vehículos, según se requiera.
Además, aunque el dispositivo móvil se ha descrito configurado para moverse a lo largo de pistas de robot y también para elevar temporalmente la carrocería de vehículo para desconectarla del transportador, dichas funciones las podrían realizar diferentes dispositivos. Por ejemplo, el dispositivo de movimiento podría estar adaptado para moverse únicamente a lo largo de las pistas de robot, con la carrocería de vehículo y/o la plataforma de transporte, si está presente, mientras se dispone un dispositivo separado, tal como un dispositivo elevador, para desconectar temporalmente la carrocería de vehículo de los medios de transporte principales.
Finalmente, aunque la carrocería de vehículo puede ser transportada a través de la línea de fabricación del vehículo siguiendo trayectorias distintas a lineal, por simplicidad, se supone que la carrocería de vehículo es transportada siguiendo una trayectoria lineal correspondiente a dicha primera dirección tal como se muestra en las figuras de los dibujos.
Por lo tanto, la presente descripción cubre todas las combinaciones posibles de los ejemplos particulares descritos. El alcance de la presente descripción no debe quedar limitado por ejemplos particulares, sino que debe determinarse sólo mediante una lectura justa de las siguientes reivindicaciones.
Los signos de referencia relacionados con dibujos y entre paréntesis en una reivindicación, son únicamente para intentar aumentar la inteligibilidad de la reivindicación, y no deben interpretarse como una limitación del alcance de la reivindicación.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Estación de montaje de carrocerías de vehículos (100) que comprende medios de transporte principales (120) para transportar una carrocería de vehículo (110) a lo largo de una primera dirección (D1), por lo menos un robot de montaje (210) dispuesto de manera que por lo menos una parte del mismo puede moverse a lo largo de una segunda dirección (D2), y medios de transporte temporales (200), sobre los cuales se dispone el robot de montaje (210), que crean un nuevo sistema de coordenadas de referencia bajo el cual el robot de montaje (210) realiza operaciones, siendo el funcionamiento de dicho medios de transporte temporales (200) más preciso que el de los medios de transporte principales (120), comprendiendo los medios de transporte temporales (200) por lo menos un dispositivo móvil (250) montado de manera desplazable en correspondientes pistas de robot (220) para mover la carrocería de vehículo (110) a lo largo de la segunda dirección (D2) independientemente de los medios de transporte principales (120) mientras el robot de montaje (210) está realizando operaciones en la carrocería de vehículo (110), estando montado dicho robot de montaje (210) en dichas correspondientes pistas de robot (220) para moverse a lo largo de la segunda dirección (D2) respecto a las pistas de robot (220) bajo dicho nuevo sistema de coordenadas .
2. Estación de montaje (100) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios de transporte principales (120) comprenden un vehículo guiado automático (130) adaptado para transportar una carrocería de vehículo (210) a lo largo de la primera dirección (D1).
3. Estación de montaje (100) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada por el hecho de que los medios de transporte temporales (200) comprenden, además, una plataforma de transporte (300) soportada de manera desplazable sobre la pista de robot (220) y adecuada para desplazar una carrocería de vehículo (110) dispuesta sobre la misma a lo largo de la segunda dirección (D2).
4. Estación de montaje (100) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que la plataforma de transporte (300) está soportada en dos lados opuestos de la misma por correspondientes dispositivos móviles (250) en pistas de robot (220) para desplazarse a lo largo de la segunda dirección (D2).
5. Estación de montaje (100) de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que los medios de transporte temporales (200) comprenden, además, una plataforma de transporte (300) soportada de manera fija por la pista de robot (220) y adecuada para soportar una carrocería de vehículo (110) sobre la misma.
6. Estación de montaje (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3-5, caracterizada por el hecho de que por lo menos un robot de montaje (210) está dispuesto fijo en la plataforma de transporte (300).
7. Estación de montaje (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3-6, caracterizada por el hecho de que se dispone por lo menos una rampa (310, 320) para acceder a la plataforma de transporte (300).
8. Estación de montaje (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el dispositivo móvil (250) montado de manera desplazable en correspondientes pistas de robot (220) está configurado para actuar como medios para desconectar temporalmente la carrocería de vehículo (110) de los medios de transporte principales (120).
9. Estación de montaje (100) de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que los medios de desconexión temporales están adaptados para elevar una carrocería de vehículo (110) respecto a los medios de transporte principales (120) y después mover la carrocería de vehículo (110) a lo largo de la segunda dirección (D2) ya la misma velocidad, o por lo menos sustancialmente a la misma velocidad, que si la carrocería de vehículo (110) no se hubiera desconectado de los medios de transporte principales (120).
10. Estación de montaje (100) de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizada por el hecho de que se dispone por lo menos un robot elevador (255) configurado para actuar como medios para desconectar temporalmente la carrocería de vehículo (110) de los medios de transporte principales (120), estando adaptado el robot elevador (255) para elevar la carrocería de vehículo (110) respecto a los medios de transporte principales (120).
11. Estación de montaje (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el robot de montaje (210) está dispuesto de manera que puede desplazarse respecto a la pista de robot (220).
12. Estación de montaje (100) de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que dicha primera y segunda dirección (D1, D2) son por lo menos sustancialmente paralelas entre sí.
13. Procedimiento para montar una carrocería de vehículo (110), caracterizado por el hecho de que comprende: - transportar la carrocería de vehículo (110) mediante unos medios de transporte principales (120) a través de por lo menos una estación de montaje (100) a lo largo de una primera dirección (D1) en la cual por lo menos un robot de montaje (210) está montado en correspondientes pistas de robot (220) para moverse a lo largo de una segunda dirección (D2) respecto a dichas pistas de robot (220) bajo un nuevo sistema de coordenadas, - mover la carrocería de vehículo (110), mediante unos medios de transporte temporales (200) que comprenden por lo menos un dispositivo móvil (250) montado de manera desplazable en correspondientes pistas de robot (220) cuyo funcionamiento es más preciso que el de los medios de transporte principales (120) para mover la carrocería de vehículo (110) a lo largo de la segunda dirección (D2) independientemente de los medios de transporte principales (120) mientras el robot de montaje (210) está realizando operaciones en la carrocería de vehículo (110), creando dichos medios de transporte temporales (200) dicho nuevo sistema de coordenadas de referencia bajo el cual el robot de montaje (210) realiza operaciones; y
- realizar operaciones de montaje en la carrocería de vehículo (110) mediante por lo menos un robot de montaje (210).
14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que comprende, además, transportar la carrocería de vehículo (110), una vez que se han completado las operaciones de montaje en la carrocería de vehículo (110), nuevamente por los medios de transporte principales (120).
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