ES2325966T3 - Sistema de manipulacion para componentes de formas similares, en particular componentes de carroceria de automoviles. - Google Patents
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Abstract
Sistema de manipulación para componentes de formas similares, en particular componentes de carrocería para automóviles, en el que una pinza (3) en el brazo (2) de un robot (1) está equipada con varios dispositivos de sujeción (7, 8) que presentan piezas de contorno adaptadas a los componentes, con los que el componente en cuestión puede ser agarrado en zonas desplazadas espacialmente unas respecto a las otras, caracterizado porque cada dispositivo de sujeción (7, 8) presenta dos pinzas de sujeción, cuyas mordazas de sujeción (11a, 11b, 12a, 12b) pueden ser giradas de una posición de reposo a una posición de agarre, manteniéndose las mordazas de sujeción (11a, 11b) de una pinza de sujeción en su posición de reposo cuando las mordazas de sujeción (12a, 12b) de la otra pinza de sujeción se giran a su posición de agarre y viceversa.
Description
Sistema de manipulación para componentes de
formas similares, en particular componentes de carrocería de
automóviles.
La invención se refiere a un sistema de
manipulación para componentes de formas similares, en particular
componentes de carrocería para automóviles, en el que una pinza en
el brazo de un robot está equipada con varios dispositivos de
sujeción que presentan piezas de contorno adaptadas a los
componentes, con los que el componente en cuestión puede ser
agarrado en zonas desplazadas espacialmente unas respecto a las
otras.
En la construcción de carrocerías de automóviles
se usan sistemas de manipulación conocidos (documento DE 202 19 713
U1), en los que se agarra mediante una pinza en el brazo de un robot
el componente a ser manipulado, p.ej. una puerta de automóvil, y se
coloca con precisión de ajuste en el lugar de la estructura de la
carrocería donde debe ser montado. Para el agarre seguro y preciso
del componente, la pinza está equipada con varios dispositivos de
sujeción, que presentan a su vez una pinza de sujeción, que con
piezas de contorno adaptadas al componente agarran el componente en
varias zonas desplazadas espacialmente unas respecto a las otras.
Para el agarre en posición correcta es condición previa que para
cada tipo de componente los dispositivos de sujeción en la pinza se
posicionen correspondientemente y se equipen con piezas de contorno
adecuadas. Un sistema de manipulación de este tipo se conoce por el
documento DE 20017129 U. Un dispositivo de este tipo y un reajuste
de las pinzas también es necesario cuando deben manipularse
componentes de formas similares. Por componentes "de formas
similares" se entiende aquellos que, si bien son congruentes en
algunas zonas, se distinguen unos de otros por la posición de
altura. Como alternativa, para otro tipo de componente también
podría usarse otro sistema de manipulación correspondientemente
preparado, lo cual iría unido, no obstante, a un aumento sustancial
del esfuerzo en cuanto a la técnica de los
dispositivos.
dispositivos.
Para abrir y cerrar pinzas de sujeción de
sistemas de manipulación se conocen accionamientos mecánicos
(documento US 6 428 071 B2), que presentan un accionamiento por
cremallera. La cremallera que se encarga del accionamiento está
realizada como parte de una disposición de
cilindro-pistón que puede ser solicitada
hidráulicamente y está acoplada mediante un piñón fijo a las
mordazas de sujeción móviles de la pinza de sujeción.
La invención tiene el objetivo de crear un
sistema de manipulación para componentes de formas similares, en
particular componentes de carrocería para automóviles, en el que con
una sola pinza pueden manipularse estos componentes sin un reajuste
ni equipo costosos.
Este objetivo se consigue con un sistema de
manipulación del tipo indicado al principio porque cada dispositivo
de sujeción presenta dos pinzas de sujeción, cuyas mordazas de
sujeción pueden ser giradas de una posición de reposo a una
posición de agarre, manteniéndose las mordazas de sujeción de una
pinza de sujeción en su posición de reposo cuando las mordazas de
sujeción de la otra pinza de sujeción se giran a su posición de
agarre y viceversa.
La invención parte del conocimiento que en
componentes de formas similares existen zonas que, si bien no pueden
ser agarradas por la misma pinza de sujeción con las mismas piezas
de contorno, sí pueden ser agarradas por la otra pinza de sujeción
con otras piezas de contorno. No obstante, aquí es condición previa
que el agarre del componente por una pinza de sujeción no sea
dificultado por las mordazas de sujeción de la otra pinza de
sujeción que obstaculicen el recorrido. Según la invención, esto
queda garantizado por el enclavamiento recíproco de las pinzas de
sujeción en la posición de reposo que está dispuesta fuera del
alcance del movimiento de agarre de la otra pinza de sujeción,
respectivamente.
Para preparar una pinza para los componentes de
formas similares, según una configuración de la invención está
previsto que los dispositivos de sujeción sean portados por brazos
de soporte adaptados en la longitud de la pinza. Mediante giro y
ajuste de la longitud de los brazos de soporte, cada dispositivo de
sujeción puede ajustarse a las zonas congruentes de los componentes
de formas similares, en las que deben agarrarse los componentes.
Las parejas de mordazas de sujeción de cada dispositivo de sujeción
son equipadas, respectivamente, con las piezas de contorno
adecuadas para los componentes de formas similares. De esta forma
también pueden compensarse distintas posiciones de altura.
Las pinzas de sujeción de cada dispositivo de
sujeción presentan preferiblemente un accionamiento que comprende
cremalleras, respectivamente. Las cremalleras de dos pinzas de
sujeción del mismo dispositivo de sujeción dispuestas una al lado
de la otra pueden acoplarse con preferencia alternativamente a los
mismos topes de arrastre del accionamiento. El tope de arrastre
propiamente dicho es accionado por un mecanismo de manubrio
oscilante.
Según una configuración alternativa del
accionamiento de las pinzas de sujeción, las mordazas de sujeción
de las dos pinzas de sujeción pueden ser giratorias y axialmente
desplazables en gorrones comunes y pueden acoplarse con piñones de
accionamiento alternativamente a una cremallera accionada común.
Las ventajas especiales de este otro
accionamiento están en el accionamiento configurado de forma más
sencilla, que puede funcionar con una sola cremallera para dos
pinzas de sujeción. Otra ventaja está en que para las dos pinzas de
sujeción está prevista la misma posición de servicio.
Para hacer pasar las mordazas de sujeción de una
pinza de sujeción de su posición de aparcamiento a la posición de
servicio y las mordazas de sujeción de la otra pinza de sujeción que
se encuentran en la posición de servicio a la posición de
aparcamiento y viceversa, las mordazas de sujeción están acopladas a
un accionamiento de desplazamiento común. El accionamiento de
desplazamiento puede presentar un elemento de ajuste alojado de
forma desplazable en paralelo al gorrón y accionado por un
servomotor, que está conectado mediante topes de arrastre con las
mordazas de sujeción. El servomotor es preferiblemente una
disposición de cilindro-pistón que puede ser
solicitada a los dos lados con un medio de presión, estando
conectado el elemento de ajuste con el vástago de pistón de la
misma. Los topes de arrastre pueden ser espigas que engranan en
ranuras anulares coaxiales de los piñones de accionamiento de las
mordazas de sujeción.
Puesto que en la invención está prevista la
misma posición de servicio para las dos pinzas de sujeción, también
el guiado de la pinza de sujeción justamente activa y la
inmovilización de la pinza de sujeción inactiva es sencillo,
estando previstos para las mordazas de sujeción de cada pinza de
sujeción activa, cuyos piñones de accionamiento engranan justamente
en la cremallera, flancos guía dispuestos a los dos lados, activos
durante su movimiento de giro, y estando previstas para las
mordazas de sujeción de cada pinza de sujeción entonces inactiva,
cuyos piñones de accionamiento no engranan entonces en la
cremallera, unas bolsas de retención laterales.
Puesto que sólo está prevista una cremallera
común para las dos pinzas de sujeción, la cremallera puede estar
acoplada siempre al accionamiento. Según una configuración de la
invención, está conectada a modo de accionamiento mediante un piñón
y una palanca articulada acoplada a éste con el vástago de pistón de
una disposición de cilindro-pistón.
A continuación, la invención se describirá más
detalladamente con ayuda de un dibujo que representa dos ejemplos
de realización. Concretamente muestran:
La fig. 1 contornos de dos componentes de formas
similares, concretamente de una puerta delantera y posterior de una
carrocería de automóvil;
la fig. 2 los contornos de los componentes de
formas similares de la fig. 1 superpuestos;
la fig. 3 un sistema de manipulación con una
pinza en alzado lateral;
la fig. 4 la pinza del sistema de manipulación
de la vista de la flecha Z de la fig. 3 con varios dispositivos de
sujeción preparados para los contornos congruentes de la puerta
delantera y posterior;
la fig. 5 la pinza de las fig. 3 y 4 en una
representación en perspectiva;
la fig. 6 uno de los dispositivos de sujeción de
la pinza según la fig. 3 en su estructura constructiva y en una
representación en perspectiva, habiéndose retirado una mitad de su
carcasa bivalva;
la fig. 7 un detalle del dispositivo de sujeción
de la fig. 6, concretamente una pinza de sujeción con su
accionamiento en una representación en perspectiva;
la fig. 8 un detalle de la pinza de sujeción de
la fig. 7 en una representación esquemáticamente simplificada;
la fig. 9 uno de los dispositivos de sujeción de
la fig. 3 en una realización alternativa a la de las fig. 6 a 8 en
una representación en perspectiva, habiéndose retirado un lado de su
carcasa bivalva;
la fig. 10 el dispositivo de sujeción según la
fig. 9 en un alzado lateral;
la fig. 11 el dispositivo de sujeción según la
fig. 10 en un corte parcial según la línea I-I,
la fig. 12 el dispositivo de sujeción según la
fig. 10 en un corte parcial según la línea II-II de
la fig. 10.
En la fig. 1, al lado de izquierdo, está
representado el contorno de un primer componente, concretamente la
puerta delantera de un automóvil, y al lado derecho, el contorno de
un segundo componente de formas similares, concretamente la puerta
posterior. En la fig. 2, los dos contornos están superpuestos. En
esta representación, las zonas congruentes están representadas con
una línea de trazo interrumpido. Estas zonas congruentes son
adecuadas para el agarre del componente con un solo dispositivo de
sujeción.
El sistema de manipulación representado en la
fig. 3 presenta un robot 1, que porta en su brazo 2 una pinza 3.
Esta pinza 3 puede ser movida por el robot 1 en el espacio girando
alrededor de una multitud de ejes. La pinza 3 presenta una base 4
con brazos 5, 6 dispuestos de forma giratoria en la misma y
adaptados con su longitud, portando estos brazos en su extremo un
dispositivo de sujeción 7, 8, respectivamente. El posicionamiento de
los dispositivos de sujeción 7, 8 se realiza según la fig. 4
respecto a las zonas congruentes que se han vuelto a representar
con una línea de trazo interrumpido de los componentes de formas
similares que han de ser manipuladas. Con este posicionamiento es
posible agarrar la puerta delantera 9 representada en la fig. 3 en
el lado izquierdo, pero también la puerta posterior 10,
representado en el lado derecho, aunque la puerta posterior 10 tiene
también en las zonas congruentes otra posición de altura que la
puerta delantera 9. Las posiciones de altura y los contornos
diferentes de los componentes en las zonas que han de ser agarradas
son compensados por piezas de contorno especiales. La pinza 3 puede
agarrar los componentes tanto desde su lado cóncavo (componente 9)
como desde su lado convexo (componente 10).
Todos los dispositivos de sujeción 7, 8 de la
pinza 3 tienen la misma estructura. Como muestra la fig. 6, cada
dispositivo de sujeción 7, 8 presenta dos pinzas de sujeción 11, 12
con mordazas de sujeción 11a, 11b, 12a, 12b que pueden girar
respectivamente 90º. Estas mordazas de sujeción 11a a 12b pueden
equiparse con piezas de contorno no representadas, que están
adaptadas al contorno del componente que ha de ser agarrado. La
pareja de mordazas de sujeción 11a, 11b está prevista, p.ej., para
el componente A, p.ej. la puerta delantera 9, mientras que la otra
pareja de mordazas de sujeción 12a, 12b está prevista para el
componente B, p.ej. la puerta posterior 10. Mientras que la pareja
de mordazas de sujeción 12a, 12b se encuentran en la posición de
agarre, la pareja de mordazas de sujeción 11a, 11b se encuentra en
la posición de reposo, en la que se retiene mediante medios de
enclavamiento, p.ej. una bola de retención formada por una bola
cargada por resorte en la carcasa y una escotadura en las mordazas
de sujeción 11a, 11b. En las fig. 6 y 8, pueden verse estas
escotaduras 12a* y 12b* sólo para las mordazas de sujeción 12a, 12b.
Son posibles otros medios de enclavamiento de tipo neumático,
hidráulico, electromagnético o combinaciones de éstos. Para el giro
de 90º de las dos parejas de mordazas de sujeción 11a, 11b, 12a,
12b sirve respectivamente una cremallera 13, 14, que engrana en
segmentos de diente 14a, 14b, 15a, 15b de las mordazas de sujeción
11a, 11b, 12a, 12b giratorias. La dos cremalleras 13, 14 son
accionadas por un accionamiento común, que está formado por un
cilindro giratorio 16 y un mecanismo de manubrio oscilante 17. Para
acoplar las dos cremalleras 13, 14 alternativamente al mecanismo de
manubrio oscilante 17, entre las dos cremalleras 13, 14 está
dispuesto un tope de arrastre 18 representado en las fig. 7 y 8,
acoplado al manubrio del mecanismo de manubrio oscilante 17, con un
elemento de acoplamiento 19 controlable, realizado como disposición
de cilindro-pistón que puede ser solicitada a los
dos lados. El elemento de acoplamiento 19 controlable permite
acoplar con gorrones 20 de su pistón 21 la cremallera 13 o la
cremallera 14 al manubrio del mecanismo de manubrio oscilante 17.
Puesto que en el dispositivo de sujeción 7, 8 puede garantizarse,
por lo tanto, que cuando las mordazas de sujeción 12a, 12b se
encuentran en la posición de agarre, las mordazas de sujeción 11a,
11b se encuentran en la posición de reposo, no estando dispuestas,
por lo tanto, en el recorrido de movimiento, el componente puede
agarrarse sin problemas. Si se pretende agarrar el otro componente,
las mordazas de sujeción 12a, 12b giran 90º hacia atrás a la
posición de reposo, mientras que las mordazas de sujeción 11a, 11b
giran a la posición de agarre. Esto significa que con un solo
dispositivo de sujeción 7, 8 pueden agarrarse componentes de formas
similares en las zonas congruentes, sin que las mordazas de sujeción
previstas para un componente dificulten el agarre del otro
componente por las otras mordazas de sujeción y viceversa.
Como en el primer ejemplo de realización
descrito de las figuras 6 a 8, también en el segundo ejemplo de
realización de las figuras 9 a 12 todos los dispositivos de
sujeción 7, 8 de la pinza 3 tienen la misma estructura. No
obstante, aquí difiere el accionamiento de sus mordazas de sujeción
11a, 11b, 12a, 12b y su enclavamiento en la posición de
aparcamiento. Mientras que la pareja de mordazas de sujeción 12a,
12b se encuentra en la posición de agarre, la pareja de mordazas de
sujeción 11a, 11b se encuentra en la posición de aparcamiento, en
la que queda retenida en el segundo ejemplo de realización mediante
bolsas de retención 21a, 21b, 22b laterales.
Para el giro de las mordazas de sujeción 11a,
11b, 12a, 12b de cada pinza de sujeción 11, 12 sirve una cremallera
23 dentada a los dos lados, que está conectada a modo de
accionamiento mediante un piñón 24 y una palanca articulada 25
acoplada al mismo con un vástago de pistón 26a de una disposición de
cilindro-pistón 26. Esta cremallera 23 sirve como
accionamiento para las mordazas de sujeción 11a, 11b, 12a, 12b de
las dos pinzas de sujeción 11, 12. A diferencia de la patente
principal, las pinzas de sujeción 11, 12 pueden hacerse engranar
alternativamente con los piñones de accionamiento 27a, 27b, 28a, 28b
de sus mordazas de sujeción 11a, 11b, 12a, 12b en la cremallera 22.
En cambio, las mordazas de sujeción 11a, 11b, 12a, 12b alojadas de
forma giratoria en sus gorrones 29a, 29b también son axialmente
desplazables en estos gorrones 29a, 29b. Para el desplazamiento
axial común de las mordazas de sujeción 11a, 11b, 12a, 12b está
previsto un accionamiento neumático, que presenta una disposición
de cilindro-pistón 30 con un pistón 30a que puede
ser solicitado a los dos lados y un vástago de pistón 30b, que está
acoplado mediante un travesaño 31 a dos gorrones 32a, 32b axialmente
desplazables. Cada gorrón 32a, 32b presenta como tope de arrastre
dos espigas 32b*, 32b**, 32a* que engranan en ranuras anulares de
los piñones de accionamiento 27a, 27b, 28a de las mordazas de
sujeción 11a, 11b, 12a, 12b.
El reajuste de las mordazas de sujeción 11a,
11b, 12a, 12b se realiza de la siguiente manera: todas las mordazas
de sujeción 11a, 11b, 12a, 12b se encuentran en la posición abierta.
En esta posición, la pareja de mordazas de sujeción 11a, 11b que se
encuentran en las bolsas de retención 21a, 21b en la posición de
aparcamiento lateral pueden hacerse pasar a la posición central, la
posición de servicio, mientras que la otra pareja de mordazas de
sujeción 12a, 12b se hace pasar a las otras bolsas de retención 21a,
21b laterales a la posición de aparcamiento pudiendo retenerse con
seguridad allí. En este reajuste, la primera pareja de mordazas de
sujeción 11a, 11b se hace engranar con sus piñones de accionamiento
27a, 27b en la cremallera 23, mientras que la otra pareja de
mordazas de sujeción 12a, 12b deja de engranar con sus piñones de
accionamiento 28a, 28b en la cremallera 23. La pareja de mordazas
de sujeción 11a, 11b que se ha hecho pasar así a la posición
central, es decir, a la posición de servicio, puede girarse ahora
mediante la cremallera 23, siendo guiada lateralmente por flancos
guía formados por la carcasa, mientras que la otra pareja de
mordazas de sujeción 12a, 12b se mantiene con ajuste positivo en
las bolsas de retención 22b asignadas.
Claims (12)
1. Sistema de manipulación para componentes de
formas similares, en particular componentes de carrocería para
automóviles, en el que una pinza (3) en el brazo (2) de un robot (1)
está equipada con varios dispositivos de sujeción (7, 8) que
presentan piezas de contorno adaptadas a los componentes, con los
que el componente en cuestión puede ser agarrado en zonas
desplazadas espacialmente unas respecto a las otras,
caracterizado porque cada dispositivo de sujeción (7, 8)
presenta dos pinzas de sujeción, cuyas mordazas de sujeción (11a,
11b, 12a, 12b) pueden ser giradas de una posición de reposo a una
posición de agarre, manteniéndose las mordazas de sujeción (11a,
11b) de una pinza de sujeción en su posición de reposo cuando las
mordazas de sujeción (12a, 12b) de la otra pinza de sujeción se
giran a su posición de agarre y viceversa.
2. Sistema de manipulación según la
reivindicación 1, caracterizado porque los dispositivos de
sujeción (7, 8) son portados por brazos de soporte (5, 6).
3. Sistema de manipulación según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las pinzas de
sujeción (11, 12) de cada dispositivo de sujeción (7, 8) presentan
respectivamente un accionamiento que comprende cremalleras (13,
14).
4. Sistema de manipulación según la
reivindicación 3, caracterizado porque, las cremalleras (13,
14) de dos pinzas de sujeción del mismo dispositivo de sujeción (7,
8) dispuestas una al lado de la otra pueden acoplarse
alternativamente al mismo tope de arrastre (18) del accionamiento
(16, 17, 18).
5. Sistema de manipulación según la
reivindicación 4, caracterizado porque el tope de arrastre
(18) forma parte de un mecanismo de manubrio oscilante (17).
6. Sistema de manipulación según una de las
reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque las mordazas de
sujeción (11a, 11b, 12a, 12b) de las dos pinzas de sujeción (11,
12) son giratorias y axialmente desplazables en gorrones (29a, 29b)
comunes y pueden acoplarse con piñones de accionamiento (27a, 27b)
alternativamente a una cremallera (23) accionada común.
7. Sistema de manipulación según la
reivindicación 6, caracterizado porque las mordazas de
sujeción (11a, 11b, 12a, 12b) están acopladas a un accionamiento de
desplazamiento (30, 30a, 30b, 32a, 32b) común.
8. Sistema de manipulación según la
reivindicación 7, caracterizado porque el accionamiento de
desplazamiento (30, 30a, 30b, 32a, 32b) presenta un elemento de
ajuste (31) alojado de forma desplazable en paralelo al gorrón
(29a, 29b) y accionado por un servomotor (30), que está conectado
mediante topes de arrastre (32a*, 32b*, 32b**) con las mordazas de
sujeción (11a, 11b, 12a, 12b).
9. Sistema de manipulación según la
reivindicación 8, caracterizado porque el servomotor (30) es
una disposición de cilindro-pistón que puede ser
solicitada a los dos lados con un medio de presión, estando
conectado el elemento de ajuste (31) al vástago de pistón (30b) de
la misma.
10. Sistema de manipulación según la
reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque los topes de
arrastre (32a*, 32b*, 32b**) son espigas que engranan en ranuras
anulares (33, 34) coaxiales de los piñones de accionamiento (27a,
27b).
11. Sistema de manipulación según una de las
reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque para las
mordazas de sujeción (11a, 11b, 12a, 12b) de cada pinza de sujeción
(11, 12) activa, cuyo piñón de accionamiento engrana justamente en
la cremallera (23), están previstos flancos guía dispuestos a los
dos lados, activos durante su movimiento de giro, y porque para las
mordazas de sujeción (11a, 11b, 12a, 12b) de cada pinza de sujeción
entonces inactiva, cuyo piñón de accionamiento no engrana entonces
en la cremallera, está prevista una bolsa de retención (21a, 21b,
22b) lateral.
12. Sistema de manipulación según una de las
reivindicaciones 6 a 11, caracterizado porque la cremallera
(23) está conectada a modo de accionamiento mediante un piñón (24)
y una palanca articulada (25) acoplada a éste con el vástago de
pistón (26a) de una disposición de cilindro-pistón
(26).
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200510049494 DE102005049494B3 (de) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Handlingsystem für formverwandte Bauteile, insbesondere Karosseriebauteile für Kraftfahrzeuge |
| DE102005049494 | 2005-10-13 | ||
| DE102006025844A DE102006025844B3 (de) | 2005-10-13 | 2006-06-02 | Handlingsystem für formverwandte Bauteile, insbesondere Karosseriebauteile für Kraftfahrzeuge |
| DE102006025844 | 2006-06-02 |
Publications (1)
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|---|---|
| ES2325966T3 true ES2325966T3 (es) | 2009-09-25 |
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