Instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser y proceso para uso en la instalación.

Instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección deun haz de luz láser que comprende:

- Medios de generación y orientación ( 5 2) del haz de luz (2.1) láser,

- Medios de soporte (3) para la sujeción de la pieza (5) a grabar,

- Segundos medios de referenciado (4) para el posicionamiento de los medios de soporte (3) con respecto a lalos medios de generación y orientación (2) del haz de luz (2.1) láser,

- Medios de control (6) de los medios de generación y orientación (2) del haz de luz (2.1) láser,

- Medios de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser formados por al menos un primer medio de detección (3.2) del hazde luz (2.1) láser y un segundo medio de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser, situados ambos medios de detección(3.2) en dichos medios de soporte (3), de forma que dichos medios de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser detectansi la posición relativa de los medios de soporte (3) con respecto a los medios de generación y orientación (2) es correctarespecto de una posición teórica relativa de referencia, a partir de la incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre al menosdichos dos medios de detección (3.2) situados en puntos previamente previstos para tal fin,

caracterizada porque los medios de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser detectan la finalización de la operación degrabado del motivo (7) a grabar sobre la pieza (5) a grabar a través de la incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre almenos uno de los medios de detección (3.2),

y porque comprende primeros medios de referenciado (3.1) para el posicionamiento de la pieza (5) a grabar conrespecto a los medios de soporte (3).

Instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser y proceso para uso en la instalación.

OBJETO DE LA INVENCION

La presente invención se refiere a una instalación de grabado mediante proyección de haz de luz láser de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos y particularmente a una instalación para llevar a cabo este grabado de forma automatizada en la que la presencia del operador sea mínima.

Adicionalmente, la presente invención se refiere a un proceso de grabado mediante proyección de haz de luz láser para uso en la instalación de grabado mediante proyección de haz de luz láser.

La invención implica la utilización de unos medios de detección del haz de luz láser que detectan si la posición relativa de los medios de soporte con respecto a unos medios de generación y orientación del haz de luz láser es correcta respecto a una posición teórica relativa de referencia y consecuentemente la posición de la pieza situada sobre dichos medios de soporte.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La utilización de acabados consistentes en motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos que se encuentran a la vista del usuario es habitual tanto para piezas interiores como para piezas exteriores del vehículo. Estos acabados pueden tener una función puramente decorativa cuyo objeto es el de mejorar la apariencia exterior de una pieza, o una función indicativa, como puede ser el caso de la palabra “airbag” indicando la localización de éste en el vehículo.

Un ejemplo de este tipo de piezas de vehículo que se encuentran a la vista del usuario pueden ser las piezas vistas de interiores de vehículos, como puede ser un guarnecido de techo, de puerta, de salpicadero o de un pilar por ejemplo, o piezas funcionales como puede ser un parasol, o un tapacubos que se encuentra en el exterior del vehículo.

Todas estas piezas tienen en común que han de ofrecer un aspecto estético y/o funcional, en el caso de requerir de la presencia de un motivo indicativo para la señalización de un elemento en la pieza, puesto que al menos una de las caras de estas piezas se encuentra en contacto visual con el usuario.

El aspecto de estas piezas viene determinado bien por la utilización de un elemento de revestimiento que se aplica sobre el soporte principal que forma la pieza como por ejemplo un tejido, un no tejido, un tejido no tejido, o un film, o bien por el acabado propio del soporte que forma la pieza a la que se le puede aplicar mediante el proceso de fabricación de la misma, un grabado estético y/o funcional sobre la cara vista o cara que va estar en contacto visual con el usuario del vehículo, con el objeto de mejorar su aspecto exterior o añadir algún tipo de indicación.

Por otra parte, el aspecto de estas piezas se puede mejorar o modificar, mediante el grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre la cara vista de la pieza, bien sobre el elemento de revestimiento, en el caso de que la pieza vaya revestida o bien sobre la cara vista de la pieza, en el caso de que no se haya utilizado un elemento adicional de revestimiento.

Se conocen técnicas de grabado de este tipo de piezas mediante el calentamiento controlado de la superficie de éstas provocado por un haz de luz láser que actúa sobre la superficie de estas piezas. Un ejemplo conocido es el documento de patente EP1401669.

El problema principal del grabado mediante proyección de un haz de luz láser de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas tridimensionales, y particularmente sobre piezas de automóvil en las que los requerimientos de acabado son muy estrictos y los tiempos de ciclo muy cortos, es el de asegurar una alta repetitividad de forma que el grabado de la pieza se encuentre en la posición correcta, esté completo, sea homogéneo, etc.

Los parámetros de grabado se pueden regular de forma automática mediante la previsión de unos medios de control en la instalación de grabado. Sin embargo, existen variables externas al proceso de grabado que no se pueden controlar a través de los medios de control por sí mismos, como puede ser la pérdida de transparencia, debida por ejemplo a la acumulación de polvo en las lentes de los medios de generación y orientación del haz de luz láser o a la degradación del material que forma dichas lentes, o el desvío de la posición relativa de la pieza a grabar respecto a la instalación de grabado, cualquiera de los cuales significaría un resultado defectuoso y el consiguiente rechazo de la pieza.

Este problema se agrava cuando se persigue un elevado grado de automatización de la instalación, donde por ejemplo la presencia de un operador que pueda realizar un control visual es mínima, únicamente para tareas rutinarias de control de la instalación.

Por tanto, para garantizar una productividad elevada, de forma automatizada y con una gran repetitividad, la instalación tiene que estar provista de una serie de medios que permitan supervisar el proceso de grabado en tiempo real y en su caso actuar, además de las variables propias del proceso otras variables externas que puedan afectar a este proceso de grabado y que están fuera del alcance de los medios de control de la instalación.

Para conseguir esto, el documento de patente DE102007048471 describe un método y una instalación de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 8 respectivamente, que comprende medios láser y medios de soporte para sujetar la pieza a grabar para determinar una posición de un haz de luz láser que comprende medios para detectar si la posición relativa de los medios de soporte con respecto a los medios láser es correcta con respecto a una posición relativa teórica de referencia a partir de la incidencia del haz de luz láser sobre al menos dichos dos medios de detección situados en puntos previamente previstos para tal fin.

DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN

A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a una instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser de acuerdo con la reivindicación 1.

Adicionalmente, la invención se refiere a un proceso de acuerdo con la reivindicación 8.

Como posición teórica relativa de referencia se entiende la posición de los medios de soporte con respecto a los medios de generación y orientación del haz de luz láser que se define en una etapa previa al comienzo de un proceso de grabado, y que asegura que la posición de dichos medios de soporte y consecuentemente de la pieza situada sobre éstos, es la adecuada para garantizar un correcto grabado de la pieza. Los parámetros de la posición teórica relativa de referencia se definen sobre los medios de control de la instalación en dicha etapa previa al proceso de grabado.

La utilización de medios de detección del haz de luz láser situados sobre los medios de soporte, permiten por un lado detectar cualquier pérdida de posición de dichos medios de soporte que sujetan a la pieza a grabar a través del haz de luz láser que emiten los medios de generación y orientación del haz de luz láser, de manera que se asegura que la posición de estos medios soporte es la correcta y consecuentemente que el grabado del motivo decorativo y/o indicativo ocupará la posición correcta en la pieza la grabada.

Por otro lado, una segunda función añadida de los medios de detección del haz de luz láser es la medida de la intensidad del haz de luz láser emitido por los medios de generación y orientación del haz de luz láser, comprobando que su valor es adecuado de acuerdo a los parámetros previamente establecidos, para que el grabado de la pieza se lleve a cabo de una forma óptima.

Adicionalmente, otra función añadida consiste en utilizar uno de los medios de detección del haz de luz láser para asegurar que el grabado del motivo decorativo y/o indicativo se ha realizado en su totalidad. Por tanto, las características de instalación de la invención permiten una automatización del proceso, verificando en tiempo real el cien por cien de las piezas grabadas comprobando la posición en ciertos puntos prefijados de los medios soporte, permitiendo así la detección precoz de fallos de posicionamiento o de falta de calidad del grabado láser, los cuales son requisitos mínimos necesarios para poder garantizar un proceso de grabación correcto, y tal que no sea necesaria la presencia permanente de un operador supervisando el proceso.

Los detalles configurativos correspondientes a las reivindicaciones dependientes 2 a 16 se consideran igualmente incluidos por referencia... [Seguir leyendo]

1. Instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser que comprende: -Medios de generación y orientación (2) del haz de luz (2.1) láser, -Medios de soporte (3) para la sujeción de la pieza (5) a grabar,

- Segundos medios de referenciado (4) para el posicionamiento de los medios de soporte (3) con respecto a la los medios de generación y orientación (2) del haz de luz (2.1) láser, -Medios de control (6) de los medios de generación y orientación (2) del haz de luz (2.1) láser, -Medios de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser formados por al menos un primer medio de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser y un segundo medio de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser, situados ambos medios de detección

(3.2) en dichos medios de soporte (3) , de forma que dichos medios de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser detectan si la posición relativa de los medios de soporte (3) con respecto a los medios de generación y orientación (2) es correcta respecto de una posición teórica relativa de referencia, a partir de la incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre al menos dichos dos medios de detección (3.2) situados en puntos previamente previstos para tal fin, caracterizada porque los medios de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser detectan la finalización de la operación de grabado del motivo (7) a grabar sobre la pieza (5) a grabar a través de la incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre al menos uno de los medios de detección (3.2) , y porque comprende primeros medios de referenciado (3.1) para el posicionamiento de la pieza (5) a grabar con respecto a los medios de soporte (3) .

2. Instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según la reivindicación 1 caracterizada porque los medios de detección (3.2) comprenden un tercer medio de detección (3.2) .

3. Instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según la reivindicación 2 caracterizada porque los medios de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser detectan si la posición relativa de los medios de soporte (3) con respecto a los medios de generación y orientación (2) es correcta respecto de una posición teórica relativa de referencia, a partir de la incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre al menos un primer medio de detección (3.2) , un segundo medio de detección (3.2) y un tercer medio de detección (3.2) , situados en puntos previamente previstos para tal fin.

4. Instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 caracterizada porque al menos uno de los medios de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser detectan la intensidad del haz de luz (2.1) láser cuando dicho haz de luz (2.1) láser incide sobre dicho al menos un medio de detección (3.2) .

5. Instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 caracterizada porque el haz de luz (2.1) láser sigue una trayectoria definida por al menos dos tramos: -un primer tramo (A) de la trayectoria definido por la incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre al menos un primer medio de detección (3.2) y sobre al menos un segundo medio de detección (3.2) antes de que se produzca el grabado de la pieza (5) y -un segundo tramo (B) de la trayectoria definido por la incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre la pieza (5) a grabar.

6. Instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 caracterizada porque el haz de luz (2.1) láser sigue una trayectoria definida por tres tramos: -un primer tramo (A) de la trayectoria definido por la incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre al menos un medio de detección (3.2) antes de que producirse el grabado de la pieza (5) y -un segundo tramo (B) de la trayectoria definido por la incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre la pieza (5) a grabar, -un tercer tramo (C) definido por la incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre al menos un medio de detección (3.2) después de que producirse el grabado de la pieza (5) .

7. Instalación de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 caracterizada porque los medios de detección (3.2) están formados por sensores de temperatura o por sensores de intensidad de luz.

8. Proceso de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser comprendiendo el proceso los siguientes pasos:

I. Incidencia de un haz de luz (2.1) láser emitido por la acción de unos medios de generación y orientación (2) del haz de luz (2.1) láser sobre un primer medio de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser situado en unos medios de soporte (3) de la pieza (5) de vehículo a grabar, y envío de la señal detectada a unos medios de control (6) ,

II. Incidencia de un haz de luz (2.1) láser emitido por los medios de generación y orientación (2) del haz de luz (2.1) láser sobre un segundo medio de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser y envío de la señal detectada a unos medios de control (6) ,

III. Determinación de la posible desviación de la posición de los medios de soporte (3) con respecto a la posición teórica de referencia a través de medios de control (6) que han recibido las señales detectadas por los medios de detección (3.2) ,

IV. Incidencia de un haz de luz (2.1) láser emitido por los medios de generación y orientación (2) del haz de luz (2.1) láser sobre la pieza (5) de vehículo a grabar para la realización de un motivo (7) decorativo y/o indicativo sobre dicha pieza (5) a grabar, hasta completar dicha actividad, opcionalmente también comprendiendo una etapa V de incidencia de un haz de luz (2.1) láser emitido por los medios de generación y orientación (2) del haz de luz (2.1) láser sobre un tercer medio de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser y envío de la señal detectada a unos medios de control (6) , caracterizado porque durante al menos una de las etapas I, II, o V, de incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre al menos uno de los medios de detección (3.2) se detecta la finalización de la operación de grabado del motivo (7) a grabar sobre la pieza (5) a grabar y porque dicha al menos una de estas etapas I, II, o V, se lleva a cabo una vez finalizada la etapa IV de incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre la pieza (5) a grabar.

9. Proceso de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según la reivindicación 8 caracterizado porque comprende una etapa V de incidencia de un haz de luz

(2.1) láser emitido por los medios de generación y orientación (2) del haz de luz (2.1) láser sobre un tercer medio de detección (3.2) del haz de luz (2.1) láser y envío de la señal detectada a unos medios de control (6) .

10. Proceso de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según la reivindicación 9 caracterizado porque a través de las etapas de incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre al menos un primer medio de detección (3.2) , un segundo medio de detección (3.2) y sobre un tercer medio de detección (3.2) se determina la posible desviación de la posición relativa de los medios de soporte (3) con respecto a los medios de generación y orientación (2) en el espacio, respecto a una posición teórica relativa de referencia a través de medios de control (6) que han recibido las señales detectadas por los medios de detección (3.2) .

11. Proceso de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante proyección de un haz de luz láser según las reivindicaciones 8 o 9 caracterizado porque se realiza una medida de intensidad del haz de luz (2.1) láser a través de las etapas I, II, V o cualquier combinación de ellas, de manera que dicha detección de la intensidad se puede llevar a cabo antes y/o después de la etapa IV.

12. Proceso de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9 caracterizado porque el haz de luz láser (2.1) sigue una trayectoria definida en dos tramos, un primer tramo (A) en el que se ejecutan las etapas I y II, o las etapas I, II y V, cada una de ellas de incidencia sobre al menos un primer medio de detección (3.2) y sobre al menos un segundo medio de detección (3.2) , de forma que dicho primer tramo (A) se lleva a cabo antes de la etapa IV de incidencia del haz de luz

(2.1) láser sobre la pieza a grabar, y un segundo tramo (B) donde se ejecuta la etapa IV de incidencia del haz de luz

(2.1) láser sobre la pieza (5) a grabar.

13. Proceso de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9 caracterizado porque el haz de luz láser (2.1) sigue una trayectoria definida en tres tramos, un primer tramo (A) en el que se ejecuta al menos una de las etapas I, II o V, de incidencia sobre al menos un medio de detección (3.2) llevándose a cabo antes de la etapa IV de incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre la pieza (5) a grabar, un segundo tramo (B) donde se ejecuta la etapa IV de incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre la pieza (5) a grabar y un tercer tramo (C) donde se ejecuta al menos una de las etapas I, II o V de incidencia sobre al menos un medio de detección (3.2) llevándose a cabo después de la etapa IV de incidencia del haz de luz (2.1) láser sobre la pieza (5) a grabar.

14. Proceso de grabado de motivos decorativos y/o indicativos sobre piezas de vehículos mediante la proyección de un haz de luz láser según las reivindicaciones 8 o 9 caracterizado porque los medios de detección (3.2) están formados por sensores de temperatura o por sensores de intensidad de luz.