Estación de procesamiento, en particular estación de ensamblaje.

Estación de procesamiento, en particular estación de ensamblaje,

para piezas de trabajo (3) de carrocerías de vehículo, en que la estación de procesamiento (1) incluye un bastidor (5) con al menos una zona de trabajo (35), varios marcos de sujeción (8, 9), al menos un depósito de marcos (26, 27), un dispositivo de cambio de marcos (10) y un dispositivo de procesamiento (11) para las piezas de trabajo (3), en que el dispositivo de cambio de marcos (10) incluye uno varios manipuladores multiaxiales (19), en que los marcos de sujeción (8, 9) poseen un dispositivo de acoplamiento (25) para la unión separable al manipulador (19) y en que está previsto un dispositivo de posicionamiento (12) para el posicionamiento y fijación de los marcos de sujeción (8, 9) en el bastidor (5), en que el manipulador (19) tiene un eje de movimiento (21) adicional, en particular un eje de desplazamiento para su transporte entre la zona de trabajo (35) y el depósito de marcos (26, 27), caracterizada porque el eje de movimiento (21) está dispuesto entre el dispositivo de procesamiento (11) y la zona de trabajo (35).

Estación de procesamiento, en particular estación de ensamblaje La invención se refiere a una estación de procesamiento, en particular a una estación de ensamblaje, con las características del preámbulo de la reivindicación principal.

Una estación de ensamblaje de este tipo para piezas de carrocería es conocida a partir del documento WO 01/94191 A1. Uno o más robots industriales están dispuestos sobre un eje de desplazamiento común a ambos lados de la línea de transferencia entre un depósito de marcos y un bastidor con una zona de trabajo. Tienen una doble función como dispositivo de cambio de marcos y dispositivo de procesamiento combinados. Realizan la sustitución de los marcos de sujeción en el bastidor y ensamblan tras un cambio de herramientas también las piezas de trabajo. Los marcos de sujeción están soportados en el bastidor de forma desplazable en altura y están orientados transversalmente a la línea de transferencia.

El documento EP 1 518 784 A2 muestra otra estación de ensamblaje para piezas de carrocería con un marco circundante por el lado del suelo con varias estaciones de acoplamiento, que sirven respectivamente para la recepción por el lado del suelo de un brazo de herramienta individual, situado de pie y acodado, con varias herramientas de sujeción, cuyo brazo es alimentado con medios de operación por la estación de acoplamiento. Los brazos de herramienta con su estación de acoplamiento están dispuestos a distancia entre sí adyacentemente al marco de suelo, con lo que se forman espacios libres para que intervengan a su través robots de soldadura. Los robots tienen una doble función como dispositivo para cambiar brazos de herramienta y como dispositivo de procesamiento combinados.

El documento EP 1 473 214 A1 da a conocer estaciones de ensamblaje diferentes para paredes laterales y piezas de techo de carrocerías de vehículo. Para el ensamblaje de las paredes laterales, marcos laterales formados por varias piezas son desplazables sobre carros transversalmente a la línea de transferencia, pasando por delante de un robot de soldadura. Para ensamblar las piezas de techo, a ambos lados de la línea de transferencia están dispuestos pórticos, sobre cuyo lado superior son colocadas por robots vigas de sujeción con una orientación transversal a la línea de transferencia.

El documento WO 98/45085 A1 da a conocer una estación de ensamblaje con un marco de estación a modo de pórtico, al que robots de conducción estacionarios conducen marcos de sujeción laterales izquierdos y derechos que son colgados ahí. La carrocería es sostenida sobre un dispositivo receptor de piezas de trabajo con mandriles de inserción u otros medios de posicionamiento.

En el documento EP 1 277 540 A2 está dispuesto a ambos lados de la carrocería del vehículo respectivamente un marco de sujeción lateral modular, cuyas herramientas de sujeción pueden ser sustituidas individualmente por un robot en la zona de trabajo.

Otra estación de procesamiento es conocida a partir del documento EP 0 583 282 B1. Incluye un bastidor a modo de pórtico con zonas de trabajo dispuestas a uno o a ambos lados de una línea de transferencia y uno o más depósitos de marcos dispuestos junto a la zona de trabajo, que están conformados como depósitos de tambor giratorios. Para el transporte de marcos de sujeción entre los depósitos de marcos y la zona de trabajo junto al bastidor está previsto un dispositivo de cambio de marcos, que consta de un sistema de tracción colgante desplazable a lo largo de la línea de transferencia y de un carro desplazable transversalmente a la línea de transferencia con un bastidor para la recepción de marcos de sujeción. Los marcos de sujeción son transportados desde el depósito de marcos con el sistema de tracción colgante hasta el bastidor, son traspasados ahí y siguen siendo transportados hasta el bastidor, donde son fijados con un sistema de enclavamiento. Sobre el carro están dispuestos detrás del bastidor varios robots de procesamiento, en particular robots de ensamblaje o robots de soldadura.

A partir del documento EP 0 760 770 B1 es conocida una estación de procesamiento, en la que varios robots conducen marcos de sujeción a la zona de trabajo y los montan y unen entre sí formando un alojamiento cúbico de marcos de sujeción. El alojamiento de marcos de sujeción rodea por varios lados la carrocería. En el alojamiento de marcos de sujeción, los marcos de sujeción se apoyan mutuamente, actuando la paleta de transporte de la carrocería de transporte como pieza de suelo del alojamiento de marcos de sujeción.

Constituye la tarea de la presente invención mostrar una técnica de marcos de sujeción desarrollada adicionalmente.

La invención resuelve esta tarea con las características de la reivindicación principal.

La técnica de marcos de sujeción y de manejo reivindicada y la estación de procesamiento tienen la ventaja de una elevada flexibilidad. Pueden emplearse una multiplicidad de marcos de sujeción diferentes, que están adaptados a diversos tipos de piezas de trabajo, en particular tipos de carrocería y de componentes. Otra ventaja estriba en los cortos tiempos de cambio de marcos. El periodo operativo disponible puede aprovecharse mejor con ello, minimizando los tiempos de equipamiento. Esto lleva a una mejor ocupación de la estación y a una mayor rentabilidad. La estación de procesamiento tiene además de ello sólo unas pequeñas necesidades de espacio y en particular una pequeña anchura de estación, lo que se refleja igualmente en un incremento de la rentabilidad.

La ejecución del cambio de marcos con uno o varios manipuladores multiaxiales con varios ejes que se cruzan, por ejemplo ortogonales, preferiblemente con robots de brazo articulado con al menos seis ejes, permite una simplificación y reducción de tamaño de los depósitos de marcos y de la técnica de almacenamiento. Los marcos de sujeción preferiblemente delgados y alargados pueden ser girados por los manipuladores y almacenados en una posición vertical en el depósito de marcos mediante soportes de marcos adecuados. Esto reduce las necesidades de espacio.

Para la manipulación de un marco de sujeción es suficiente un único manipulador. Con la multiaxialidad y el empleo preferido de una mano de manipulador o de robot multiaxial, los marcos de sujeción pueden ser manejados en un espacio estrecho y en trayectorias de movimiento espaciales rectas y/o curvas arbitrarias. En particular, al realizarse la aportación del marco de sujeción al bastidor y al dispositivo de posicionamiento ahí situado, puede realizarse un movimiento de aportación multiaxial, por ejemplo un movimiento de conducción y levantamiento o un movimiento de colgamiento. Para el cambio de marcos, el manipulador o robot puede estar situado de forma lateralmente desplazada junto a la zona de trabajo.

Mediante un eje de movimiento adicional del o de los manipuladores, puede ampliarse además de ello su ámbito de movimiento para el cambio de marcos de sujeción y en caso necesario puede aumentarse el tamaño de los depósitos. Mediante le técnica de almacenamiento y la estructuración de los depósitos pueden acortarse además de ello los recorridos de transporte y los tiempos de cambio de marcos de sujeción. La forma delgada de los marcos de sujeción ofrece además la ventaja de que en el bastidor pueden ser posicionados varios marcos de sujeción en caso necesario. Las funciones de los marcos de sujeción pueden ser divididas para ello, por ejemplo en una zona inferior de talonera, en la que los sujetadores están dispuestos en el marco de sujeción o estacionariamente. En la zona superior de carrocería, la función de sujeción puede ser realizada por un marco de sujeción situado ahí.

Los manipuladores o robots manipuladores asumen preferiblemente el guiado y movimiento completo así como la aportación de los marcos de sujeción y tienen para ello varios ejes de movimiento. Esto hace posible una simplificación de los depósitos de marcos, en los cuales puede renunciarse a ejes de movimiento. Los depósitos de marcos pueden estar conformados con ello estacionariamente y realizados a modo de estantes. Esto reduce considerablemente las necesidades de espacio y el esfuerzo de construcción y los costes. Además de ello, depósitos de marcos de este tipo pueden adaptarse más fácilmente a los respectivos requisitos y capacidades.

El manejo de los marcos de sujeción por uno o varios manipuladores ofrece más ventajas. Por un lado, el dispositivo de posicionamiento, para el posicionamiento y la fijación de los marcos de sujeción en la posición de trabajo en el bastidor, puede ser simplificado, precisado y mejorado, haciéndose más sencilla y conveniente la cinemática... [Seguir leyendo]

1. Estación de procesamiento, en particular estación de ensamblaje, para piezas de trabajo (3) de carrocerías de vehículo, en que la estación de procesamiento (1) incluye un bastidor (5) con al menos una zona de trabajo (35) , varios marcos de sujeción (8, 9) , al menos un depósito de marcos (26, 27) , un dispositivo de cambio de marcos (10) y un dispositivo de procesamiento (11) para las piezas de trabajo (3) , en que el dispositivo de cambio de marcos (10) incluye uno varios manipuladores multiaxiales (19) , en que los marcos de sujeción (8, 9) poseen un dispositivo de acoplamiento (25) para la unión separable al manipulador (19) y en que está previsto un dispositivo de posicionamiento (12) para el posicionamiento y fijación de los marcos de sujeción (8, 9) en el bastidor (5) , en que el manipulador (19) tiene un eje de movimiento (21) adicional, en particular un eje de desplazamiento para su transporte entre la zona de trabajo (35) y el depósito de marcos (26, 27) , caracterizada porque el eje de movimiento (21) está dispuesto entre el dispositivo de procesamiento (11) y la zona de trabajo (35) .

2. Estación de procesamiento según la reivindicación 1, caracterizada porque el manipulador (19) está conformado como robot de brazo articulado con seis o más ejes y tiene una mano de robot multiaxial (20) con un acoplamiento variable.

3. Estación de procesamiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el dispositivo de procesamiento

(11) incluye uno o varios manipuladores multiaxiales (18) , en particular robots de ensamblaje.

4. Estación de procesamiento según las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizada porque los marcos de sujeción (8, 9) tienen una forma estrecha alargada.

5. Estación de procesamiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los marcos de sujeción (8, 9) incluyen un soporte (22) a modo de viga con uno o varios sujetadores (23) .

6. Estación de procesamiento según la reivindicación 5, caracterizada porque el soporte (22) tiene esencialmente forma de I.

7. Estación de procesamiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los marcos de sujeción (8, 9) pueden ser posicionados con una orientación esencialmente horizontal en el bastidor (5) .

8. Estación de procesamiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque varios marcos de sujeción (8, 9) pueden ser posicionados uno sobre otro y/o uno junto a otro en el bastidor (5) .

9. Estación de procesamiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el bastidor (5) incluye una o más columnas de apoyo (6) dispuestas de forma autónoma.

10. Estación de procesamiento según la reivindicación 9, caracterizada porque las columnas de apoyo (6) están dispuestas de forma desplazable sobre un elemento de soporte (7) , en particular una placa de suelo.

11. Estación de procesamiento según la reivindicación 10, caracterizada porque en el bastidor (5) , en particular en el elemento de soporte (7) , están dispuestos uno o más sujetadores (24) .

12. Estación de procesamiento según la reivindicación 11, caracterizada porque los otros sujetadores (24) tienen uno o más ejes de desplazamiento.

13. Estación de procesamiento según la reivindicación 10 u 11, caracterizada porque los otros sujetadores (24) están dispuestos debajo del marco de sujeción (8) .

14. Estación de procesamiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo de acoplamiento (25) está conformado como acoplamiento de energía y variable.