Método y sistema para fabricar un artículo utilizando herramientas de mano portátiles.

Un método para fabricar un artículo (12) que tiene múltiples posiciones definidas (14),

con actividades de una herramienta correspondientes en cada posición definida (14), que comprende las etapas de:

establecer una posición definida (14) para que se produzca una actividad de la herramienta;

determinar una posición real de la herramienta (16);

comparar dicha posición real de la herramienta (16) con dicha posición definida (14);

comprobar un suceso de dicha actividad de la herramienta (16) en dicha posición real;

verificar si dicha actividad de la herramienta se produjo en dicha posición definida;

repetir para, al menos, otra de las posiciones definidas (14) cada una de dichas etapas de establecer, determinar, comparar, comprobar y verificar;

almacenar datos para cada una de dicha posición definida (14), dicha posición real correspondiente y dicha actividad correspondiente de la herramienta;

seguir dichas posiciones reales (14) basándose en dichos datos almacenados y/o dichas actividades de la herramienta basándose en dichos datos almacenados;

e identificar el artículo (12) basándose en dichos datos almacenados.

Mïtodo y sistema para fabricar un artïculo utilizando herramientas de mano portïtiles La presente invenciïn se refiere a un mïtodo y a un sistema para fabricar un artïculo y, mïs particularmente, a un mïtodo y a un sistema para evitar errores al utilizar herramientas de mano portïtiles durante la fabricaciïn de un artïculo.

Durante la fabricaciïn de un artïculo, es necesario a menudo que un trabajador utilice una herramienta de mano para llevar a cabo diversas etapas de fabricaciïn, tales como el montaje, la soldadura, el pintado, etc. El artïculo puede tener la forma de un conjunto o un conjunto parcial, tal como una transmisiïn, un bastidor de una mïquina, una cabina de operario, un encapsulado electrïnico, etc.

En el entorno de fabricaciïn, un trabajador que utiliza una herramienta de mano no puede repetir de modo consistente el mismo trabajo de un conjunto a otro conjunto. Por ejemplo, las lïneas de montaje requieren a menudo que muchos elementos de sujeciïn roscados sean montados utilizando una pistola de par de apriete en una ïnica estaciïn de trabajo. Los sistemas de control conocidos pueden contar el nïmero de veces que la pistola de par de apriete alcanza el valor requerido de par, pero no pueden determinar si todos los elementos de sujeciïn fueron apretados, o si alguno fue apretado dos veces, o si los elementos de sujeciïn fueron apretados en una secuencia especïfica.

El documento US 2002/0038159 A1 describe una herramienta de tratamiento y un dispositivo de tratamiento para tratar una pieza de trabajo que estï situada en una zona de tratamiento predeterminada, en una pluralidad de puntos de tratamiento. Un dispositivo de reconocimiento reconoce los puntos de tratamiento individuales sobre la pieza de trabajo o determina una posiciïn relativa entre la herramienta de tratamiento y la pieza de trabajo. Los puntos de tratamiento para una pieza de trabajo respectiva se aprenden en una operaciïn de aprendizaje y se almacenan en una memoria.

El documento US 2002/0032956 A1 describe un sistema de montaje en el que estïn dispuestos puntos objetivo sobre la pieza de trabajo, y se identifican la posiciones en las que se han de montar los elementos de sujeciïn. Se detecta la posiciïn de la herramienta y se supervisa el par de sujeciïn.

Lo que se necesita en la tïcnica es un mïtodo y un sistema que no solamente pueda determinar si una tarea de fabricaciïn se llevï a cabo en la posiciïn correcta y/o en la secuencia correcta, sino que identifique el artïculo particular que se estï fabricando basïndose en el seguimiento de las posiciones reales y las actividades de la herramienta en cada posiciïn real.

Este objeto se consigue con la materia sustantiva de las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes enumeran realizaciones ventajosas de la invenciïn.

La invenciïn, en una de sus formas, estï dirigida a un mïtodo para fabricar un artïculo que tiene mïltiples posiciones definidas, con actividades de una herramienta correspondientes en cada posiciïn definida, que comprende las etapas de establecer una posiciïn definida para que se produzca una actividad de la herramienta; determinar una posiciïn real de la herramienta; comparar dicha posiciïn real de la herramienta con dicha posiciïn definida; comprobar un suceso de dicha actividad de la herramienta en dicha posiciïn real; verificar si dicha actividad de la herramienta se produjo en dicha posiciïn definida; repetir para las posiciones definidas restantes cada una de dichas etapas de establecer, determinar, comparar, comprobar y verificar; almacenar datos para cada una de dicha posiciïn definida, dicha posiciïn real correspondiente y dicha actividad correspondiente de la herramienta; seguir dichas posiciones reales basïndose en dichos datos almacenados y/o dichas actividades de la herramienta basïndose en dichos datos almacenados; e identificar el artïculo basïndose en dichos datos almacenados.

La invenciïn, en otra de sus formas, estï dirigida a un sistema para fabricar un artïculo que tiene mïltiples posiciones definidas, con actividades de una herramienta correspondientes en cada posiciïn definida. El sistema comprende una memoria configurada para almacenar las posiciones definidas a efectos de que se produzca una actividad de la herramienta; un detector de posiciones para detectar una posiciïn real de dicha herramienta; y un procesador elïctrico en comunicaciïn con cada uno de dicha memoria y dicho detector de posiciones, estando dicho procesador elïctrico configurado para comparar dicha posiciïn real de la herramienta con dicha posiciïn definida,

comprobar un suceso de dicha actividad de la herramienta en dicha posiciïn real; y verificar si dicha actividad de la herramienta se produjo en dicha posiciïn definida. La memoria estï configurada para almacenar una pluralidad de posiciones definidas para que se produzcan dichas actividades de la herramienta respectivas. El detector de posiciones estï configurado para detectar una pluralidad de posiciones reales de dicha herramienta. El procesador elïctrico estï configurado para comparar dichas posiciones reales de la herramienta con dichas posiciones definidas respectivas, comprobar un suceso de dicha actividad de la herramienta en cada posiciïn real citada, y verificar si cada actividad citada de la herramienta se produjo en dicha posiciïn definida respectiva. El procesador elïctrico estï configurado para seguir dichas posiciones reales basïndose en dichos datos almacenados y/o dichas actividades de la herramienta basïndose en dichos datos almacenados. El procesador elïctrico estï configurado para identificar el artïculo basïndose en datos almacenados para cada una de dicha posiciïn definida, dicha posiciïn real correspondiente y dicha actividad correspondiente de la herramienta.

A continuaciïn, la invenciïn se describirï con mïs detalle basïndose en los dibujos, en los que:

la figura 1 es una ilustraciïn esquemïtica de una realizaciïn de un sistema de la presente invenciïn para fabricar un artïculo; y

la figura 2 es un diagrama de flujo de una realizaciïn del mïtodo de la presente invenciïn para fabricar un artïculo, que se puede llevar a cabo utilizando el sistema mostrado en la figura 1.

Haciendo referencia a continuaciïn a los dibujos, y mïs particularmente a la figura 1, se muestra una realizaciïn de un sistema 10 para fabricar un artïculo 12. El artïculo 12 puede ser cualquier tipo de artïculo fabricado que estï montado, soldado, pintado, etc. Por ejemplo, el artïculo 12 podrïa ser una transmisiïn, un bastidor de una mïquina, etc. Para facilitar la ilustraciïn, el artïculo 12 se muestra simplemente como un bloque tridimensional con dimensiones en las direcciones X, Y y Z. Se apreciarï que el tamaïo y la forma exactos del artïculo 12 pueden variar.

Para un proceso de fabricaciïn dado, se supone que el artïculo 12 tiene varias posiciones 14 definidas, correspondientes a las actividades de una herramienta a llevar a cabo utilizando la herramienta 16. En la realizaciïn mostrada en la figura 1, se supone que la herramienta 16 es una pistola de par de apriete y se supone que las posiciones definidas 14 son las posiciones de aberturas roscadas en el artïculo 12 para recibir elementos de sujeciïn roscados, tales como pernos. En caso de una operaciïn de soldadura por puntos, las posiciones definidas 14 podrïan corresponderse a las posiciones de soldadura por puntos. Igualmente, en caso de una operaciïn de soldadura o pintado que requiera el movimiento de una pistola, las posiciones definidas 14 se podrïan utilizar para representar los puntos de comienzo y/o terminaciïn de un movimiento predefinido de la pistola.

Como se ha indicado anteriormente, se supone que la herramienta 16 es una pistola de par de apriete en la realizaciïn mostrada en la figura 1. Con este propïsito, aunque la herramienta 16 se muestra en forma simplificada de bloque, se apreciarï que la forma exterior se aproxima mucho mïs a una pistola de par de apriete tïpica. La pistola de par de apriete 16 incluye un casquillo adaptador 18 accionado a rotaciïn, que se aplica, a su vez, con la cabeza de un perno roscado (no mostrado) y acciona el mismo, colocado en un agujero roscado respectivo en una posiciïn definida 14 correspondiente. La pistola de par de apriete 16 estï acoplada con una fuente adecuada de energïa, tal como a travïs de un conducto de aire 20 conectado a un suministro de aire (no mostrado) a distancia. Se apreciarï que la pistola de par de apriete 16 podrïa estar accionada elïctricamente, en cuyo caso el nïmero de referencia 20 podrïa corresponder a un cable elïctrico acoplado con suministro de energïa elïctrica.

La herramienta 16 podrïa tener asimismo... [Seguir leyendo]

1. Un mïtodo para fabricar un artïculo (12) que tiene mïltiples posiciones definidas (14) , con actividades de una herramienta correspondientes en cada posiciïn definida (14) , que comprende las etapas de: establecer una posiciïn definida (14) para que se produzca una actividad de la herramienta; 5 determinar una posiciïn real de la herramienta (16) ; comparar dicha posiciïn real de la herramienta (16) con dicha posiciïn definida (14) ; comprobar un suceso de dicha actividad de la herramienta (16) en dicha posiciïn real; verificar si dicha actividad de la herramienta se produjo en dicha posiciïn definida; repetir para, al menos, otra de las posiciones definidas (14) cada una de dichas etapas de establecer, determinar,

comparar, comprobar y verificar; almacenar datos para cada una de dicha posiciïn definida (14) , dicha posiciïn real correspondiente y dicha actividad correspondiente de la herramienta;

seguir dichas posiciones reales (14) basïndose en dichos datos almacenados y/o dichas actividades de la herramienta basïndose en dichos datos almacenados; 15 e identificar el artïculo (12) basïndose en dichos datos almacenados.

2. El mïtodo para fabricar un artïculo segïn la reivindicaciïn 1, que incluye la etapa de poner en correlaciïn cada posiciïn definida citada con un punto en el artïculo (12) identificado.

3. El mïtodo para fabricar un artïculo segïn la reivindicaciïn 1, en el que dichas posiciones definidas se establecen utilizando uno de un modelo CAD, una tïcnica de anïlisis numïrico y un anïlisis empïrico.

4. El mïtodo para fabricar un artïculo segïn la reivindicaciïn 1, que incluye las etapas de: generar una representaciïn tridimensional del artïculo (12) a montar; poner en correlaciïn cada posiciïn definida citada con un punto en dicha representaciïn tridimensional; asignar una actividad definida de la herramienta a cada punto correlacionado en dicha representaciïn tridimensional;

y 25 comparar cada actividad definida citada de la herramienta en cada punto correlacionado con dicha actividad de la herramienta en dicha posiciïn real.

5. El mïtodo para fabricar un artïculo segïn la reivindicaciïn 1, que incluye la etapa de proporcionar realimentaciïn a un operario dependiendo de dichas etapas de verificar si dichas actividades de la herramienta se produjeron en dichas posiciones definidas correspondientes.

6. El mïtodo para fabricar un artïculo segïn la reivindicaciïn 5, en el que dicha realimentaciïn incluye una de:

detener la herramienta; no permitir que el artïculo avance hasta la siguiente estaciïn de trabajo; activar una luz de aviso; y generar un informe.

7. El mïtodo para fabricar un artïculo segïn la reivindicaciïn 1, en el que dicha etapa de determinar una posiciïn real de la herramienta (16) se lleva a cabo utilizando un objetivo ïptico (22) en dicha herramienta (16) y, al menos, una cïmara (30) , determinando dicha al menos una cïmara (30) una posiciïn del objetivo ïptico (22) con relaciïn a unas coordenadas conocidas.

8. El mïtodo para fabricar un artïculo segïn la reivindicaciïn 7, en el que dicho objetivo ïptico (22) es uno de un objetivo activo y un objetivo inactivo.

9. El mïtodo para fabricar un artïculo segïn la reivindicaciïn 1, en el que dicha herramienta (16) es una herramienta portïtil de mano, por ejemplo, al menos, una de una pistola de par de apriete, una llave dinamomïtrica, una pistola para soldar, una pistola para pintar, una pistola de impulsos, una herramienta neumïtica y una herramienta precintadora.

10. El mïtodo para fabricar un artïculo segïn la reivindicaciïn 1, que incluye la etapa de proporcionar realimentaciïn a un operario dependiendo de dicha etapa de verificar si dicha actividad de la herramienta se produjo en dicha posiciïn definida, en el que dicha realimentaciïn incluye preferentemente una de:

detener la herramienta; no permitir que el artïculo avance hasta la siguiente estaciïn de trabajo; activar una luz de aviso; presentar el trabajo terminado en un modelo; y generar un informe.

11. Un sistema (10) para fabricar un artïculo (12) , teniendo el artïculo (12) mïltiples posiciones definidas (14) , con actividades de una herramienta correspondientes en cada posiciïn definida (14) , comprendiendo el sistema (10) :

una memoria (28) configurada para almacenar las posiciones definidas (14) a efectos de que se produzcan las actividades de la herramienta;

un detector de posiciones para detectar una posiciïn real de dicha herramienta (16) ; y

un procesador elïctrico (26) en comunicaciïn con cada uno de dicha memoria (28) y dicho detector de posiciones, estando dicho procesador elïctrico (26) configurado para comparar dicha posiciïn real de la herramienta (16) con dicha posiciïn definida (14) , comprobar un suceso de dicha actividad de la herramienta en dicha posiciïn real; y verificar si dicha actividad de la herramienta se produjo en dicha posiciïn definida,

dicho detector de posiciones estï configurado para detectar una pluralidad de posiciones reales de dicha herramienta (16) ; y dicho procesador elïctrico (26) estï configurado para comparar dichas posiciones reales de la herramienta (16) con dichas posiciones definidas (14) respectivas, comprobar un suceso de dicha actividad de la herramienta en cada una de dichas posiciones reales, y verificar si cada actividad citada de la herramienta se produjo en dicha posiciïn definida respectiva,

dicho procesador elïctrico (26) estï configurado para seguir dichas posiciones reales (14) basïndose en dichos datos almacenados y/o dichas actividades de la herramienta basïndose en dichos datos almacenados;

en el que dicho procesador elïctrico (26) estï configurado para identificar el artïculo (12) basïndose en datos almacenados para cada una de dicha posiciïn definida (14) , dicha posiciïn real correspondiente y dicha actividad correspondiente de la herramienta.