Aparato y procedimiento de bloqueo en el montaje de carrocerías de vehículo.

Aparato de bloqueo remoto para su uso en la fijación de una carrocería de vehículo automóvil (11) a un soporte de carrocería de vehículo (10),

incluyendo el soporte de vehículo (10) por lo menos dos montantes (96) y siendo posicionable en una estación de montaje (14) a lo largo de una línea de montaje progresivo, comprendiendo el aparato de bloqueo:

un brazo de bloqueo giratorio (226; 326) conectado a una superficie de soporte de vehículo sustancialmente horizontal (60, 80), estando el brazo de bloqueo (226; 326) adaptado para poder ser accesible y acoplable mediante un accionador (206-216; 306-316) remotamente posicionado en la estación de montaje (14); un eje alargado (230; 330) que presenta un primer y segundo extremos, estando el primer extremo conectado al brazo de bloqueo (226; 326);

un codo (232; 332) conectado al segundo extremo del eje (230; 330);

un vástago alargado (364) que presenta un primer y segundo extremos, estando el vástago conectado al codo (232; 332) en el primer extremo; y

una pinza de carrocería (106, 380) conectada al segundo extremo del vástago, en la que durante la rotación del brazo de bloqueo (226; 326), la pinza de carrocería (106, 380) es articulada a través de un recorrido de desplazamiento para acoplarse con una parte de la carrocería de vehículo (11) con el fin de fijar la carrocería de vehículo (11) al soporte de carrocería de vehículo (10).

Aparato y procedimiento de boqueo en el montaje de carrocerías de vehículo.

Campo técnico

Los dispositivos y procedimientos de la invención pertenecen al campo general de la fabricación y el montaje.

Antecedentes de la invención Cada vez se hace más hincapié en la exactitud y la precisión de los procesos de fabricación y montaje, en particular en el campo de los vehículos de pasajeros. La demanda de un mayor volumen de vehículos y de una fabricación y un montaje eficientes de dichos vehículos también ha aumentado, lo que ha puesto aún más de relieve los objetivos de exactitud, precisión y calidad del producto final.

En el montaje de vehículos de pasajeros, el bloque fundamental es la carrocería estructural que, con frecuencia, sigue estando fabricada de componentes y subconjuntos de chapa de acero conformada. Las plantas de montaje modernas requieren centenares de estaciones de montaje secuenciales colocadas a lo largo de una línea de montaje progresiva. A medida que se fabrica la carrocería de vehículo, es esencial que esta se coloque con exactitud y precisión en cada estación de montaje concreta de modo que los robots o los operarios humanos puedan colocar y montar con exactitud y precisión los componentes o subconjuntos en cada estación.

El transporte y la colocación de las carrocerías de vehículo se han llevado a cabo de muchas formas. Una forma preferida es mediante una plataforma móvil provista de montantes o elevadores, típicamente cuatro o seis en cada plataforma, sobre la que se coloca y asienta la carrocería estructural a medida que se desplaza de estación en estación sobre la plataforma. A fin de lograr una colocación previsible y exacta de la carrocería de vehículo en cualquier estación de montaje secuencial, la carrocería estructural del vehículo debe colocarse primero de forma fija en la plataforma y, a continuación, la plataforma y la carrocería de vehículo fijada deben colocarse en la ubicación tridimensional predeterminada en una estación de montaje determinada para que puedan llevarse a cabo las operaciones de montaje en dicha estación. En la medida en que una carrocería de vehículo debe ser retirada de la plataforma en distintos puntos a lo largo de una línea de montaje por ejemplo, para transportarla a otra plataforma para seguir su procesamiento a lo largo de otra línea de montaje resulta conveniente que la carrocería de vehículo se desbloquee o libere de la plataforma y se retire de esta.

Se han propuesto varios sistemas y operaciones para fijar una carrocería de vehículo a una plataforma y colocar una plataforma en las estaciones de montaje secuenciales. Un ejemplo es el Single Geometr y Palletized Framing System que se describe e ilustra en la solicitud de patente US nº 12/257, 922 cedida a Comau, Inc., cesionario de la presente invención. Otro ejemplo se describe en el documento JP2003145363.

Una desventaja de los sistemas anteriores es que incorporan complejos mecanismos hidráulicos, neumáticos y de otro tipo fijados sobre la plataforma móvil que sujetan de forma fija y liberan, según se desee, la carrocería de vehículo a la plataforma a lo largo del recorrido de montaje. Estos sistemas requieren que se añadan componentes adicionales a la plataforma que deben trasladarse junto con esta a lo largo de todo el proceso de montaje.

Sería conveniente mejorar los sistemas anteriores que fijan una carrocería de vehículo a una plataforma o estructura que se mueve a lo largo de una línea de montaje y colocan con exactitud la plataforma y la carrocería fijada en las estaciones de montaje de vehículos. Sería conveniente disponer de un sistema remoto para fijar o bloquear selectivamente la carrocería de vehículo a la plataforma que no requiera mecanismos neumáticos o hidráulicos para accionar los componentes de la plataforma para fijar la carrocería. Además, sería conveniente diseñar procedimientos alternativos para colocar y fijar la plataforma en las estaciones de vehículos para adaptar mejor determinados montajes de vehículos y estilos de carrocería.

Sumario La presente invención incluye unos dispositivos y procedimientos según se establece en las reivindicaciones 1 y 10, que fijan selectivamente una carrocería de vehículo en una estructura móvil, por ejemplo una plataforma o un palé, que soporta la carrocería de vehículo mientras el vehículo se monta de forma secuencial a lo largo de un recorrido de montaje. En un ejemplo, uno o más servomotores están fijados donde corresponde en unas estaciones de montaje seleccionadas. Los servomotores comprenden un eje cigüeñal que se hace girar selectivamente alrededor de un eje de rotación. El soporte o plataforma móvil de carrocería de vehículo incluye un mecanismo de bloqueo de carrocería que incluye un brazo de bloqueo y una conexión ubicados en un soporte o elevador hueco que soporta la carrocería de vehículo. Cuando la plataforma se desplaza a una estación de proceso o trabajo determinada, la plataforma se alinea con el brazo de cigüeñal de motor de tal manera que al girar el motor, el brazo de cigüeñal entra en contacto con y hace girar un brazo de bloqueo que mueve la conexión para articular la pinza o gancho de carrocería a fin de acoplar la carrocería de vehículo y bloquear temporalmente la carrocería de vehículo en la plataforma.

En un ejemplo, el brazo de bloqueo está colocado en la superficie superior de un elemento transversal sujeto a la plataforma. El brazo de bloqueo está conectado a un cuerpo de cigüeñal provisto de un pasador de cigüeñal de desplazamiento acoplado a un codo del conjunto de bloqueo. Al girar el brazo de bloqueo, por ejemplo 180 grados, se hace girar el pasador de cigüeñal de tal forma que hace ascender un vástago que está colocado en el soporte hueco para articular el gancho por una primera parte de un recorrido de desplazamiento para elevar y colocar el gancho en una posición elevada o abierta de forma que el gancho se coloca en el interior de un pasador de posicionamiento hueco ubicado sobre el soporte de apoyo de carrocería. En esta posición abierta, la carrocería de vehículo puede, con libertad, instalarse en los pasadores de posicionamiento en la plataforma o retirarse de ellos.

Para acoplar y bloquear la carrocería de vehículo en la plataforma, se invierte el sentido del servomotor y hace girar, por ejemplo 180 grados, el brazo de bloqueo en el sentido opuesto. Esta inversión mueve el gancho por una segunda parte del recorrido de desplazamiento tirando del gancho hacia abajo y dejando de este modo una parte del gancho fuera del pasador de posicionamiento hacia una parte adyacente de la carrocería de vehículo que se va a sujetar, por ejemplo un saliente o un orificio despejado de un componente de carrocería de vehículo. Cuando el brazo de bloqueo finaliza su rotación para regresar a su posición original, el gancho sujeta la parte de la carrocería empujándolo en sentido descendente hacia el pasador de posicionamiento y la plataforma de modo que la carrocería de vehículo se sujeta o bloquea en la plataforma impidiendo sustancialmente el movimiento de la carrocería con respecto de la plataforma. Para desbloquear el mecanismo de bloqueo y retirar la carrocería de la plataforma, se hace girar de nuevo el brazo de bloqueo a una posición abierta, lo que desacopla la pinza o gancho de carrocería de la carrocería de vehículo.

En un ejemplo de un procedimiento de bloqueo de la carrocería en la plataforma, al entrar en una estación de montaje, se puede hacer descender la plataforma en sentido vertical para alinear el eje cigüeñal del servomotor con el brazo de bloqueo. En otro ejemplo, el servomotor, y su estructura asociada, puede volver a colocarse a lo largo de la línea de montaje para alinearse con la plataforma y el brazo de bloqueo una vez que la plataforma está colocada en la estación.

La invención incluye también un dispositivo y un procedimiento para colocar con exactitud y precisión la plataforma, o cualquier otra estructura de soporte de la carrocería de vehículo, en una estación de montaje determinada, de forma que se puedan llevar a cabo otras operaciones de construcción y montaje. En un ejemplo, se utilizan varios pilares fijos provistos de receptores cuatridireccionales o bidireccionales. Los respectivos receptores están colocados verticalmente por debajo de unas posiciones predeterminadas debajo de una plataforma una vez que la plataforma está colocada generalmente en una estación de trabajo. En un ejemplo, la plataforma se hace descender y unos cojines posicionadores montados en la plataforma son guiados mediante unos rodillos hacia el interior de los receptores para guiar y colocar con exactitud la plataforma en las tres dimensiones. Esto proporciona... [Seguir leyendo]

1. Aparato de bloqueo remoto para su uso en la fijación de una carrocería de vehículo automóvil (11) a un soporte de carrocería de vehículo (10) , incluyendo el soporte de vehículo (10) por lo menos dos montantes (96) y siendo posicionable en una estación de montaje (14) a lo largo de una línea de montaje progresivo, comprendiendo el aparato de bloqueo:

un brazo de bloqueo giratorio (226; 326) conectado a una superficie de soporte de vehículo sustancialmente horizontal (60, 80) , estando el brazo de bloqueo (226; 326) adaptado para poder ser accesible y acoplable mediante un accionador (206-216.

30. 316) remotamente posicionado en la estación de montaje (14) ;

un eje alargado (230; 330) que presenta un primer y segundo extremos, estando el primer extremo conectado al brazo de bloqueo (226; 326) ;

un codo (232; 332) conectado al segundo extremo del eje (230; 330) ;

un vástago alargado (364) que presenta un primer y segundo extremos, estando el vástago conectado al codo (232; 332) en el primer extremo; y una pinza de carrocería (106, 380) conectada al segundo extremo del vástago, en la que durante la rotación del brazo de bloqueo (226; 326) , la pinza de carrocería (106, 380) es articulada a través de un recorrido de desplazamiento para acoplarse con una parte de la carrocería de vehículo (11) con el fin de fijar la carrocería de vehículo (11) al soporte de carrocería de vehículo (10) .

2. Aparato de bloqueo según la reivindicación 1, que comprende además:

un accionador motorizado remoto (206-216.

30. 316) posicionado de manera adyacente a la línea de montaje (12) y el soporte de vehículo (10) , presentando el accionador un brazo de cigüeñal (216; 316) acoplable selectivamente al brazo de bloqueo (226; 326) , en el que al accionar el brazo de cigüeñal (216; 316) para colocar el brazo de cigüeñal en acoplamiento con el brazo de bloqueo (226; 326) , la pinza de carrocería (106; 380) se mueve a través del recorrido de desplazamiento para acoplarse con la carrocería de vehículo (11) .

3. Aparato de bloqueo según la reivindicación 2, en el que el accionador motorizado es un servomotor eléctrico (206; 306) provisto de un primer eje de rotación, estando el brazo de cigüeñal (216; 316) separado radialmente del eje de rotación del motor, en el que durante la rotación del motor, el brazo de cigüeñal (216; 316) se mueve a través de un primer recorrido de desplazamiento radial para entrar en contacto por tope con el brazo de bloqueo (226; 326) y moverlo forzosamente.

4. Aparato de bloqueo según la reivindicación 3, en el que el brazo de bloqueo (226; 326) y el eje (230; 330) están posicionados y pueden girar alrededor de un segundo eje de rotación, definiendo el brazo de bloqueo un segundo recorrido de desplazamiento radial, estando el primer eje de rotación y el segundo eje de rotación sustancialmente alineados.

5. Aparato de bloqueo según la reivindicación 1, que comprende además un cuerpo de cigüeñal (350) conectado al segundo extremo del eje (230; 330) y que presenta un eje de rotación, presentando además el cuerpo de cigüeñal

(350) un pasador de cigüeñal (360) radialmente posicionado respecto del eje de rotación y conectado al codo (232; 332) , en el que durante la rotación del cuerpo de cigüeñal (350) alrededor del eje de rotación, el pasador de cigüeñal (360) mueve linealmente el codo (232; 332) y el vástago (364) en una dirección sustancialmente vertical con respecto al soporte del vehículo (10) .

6. Aparato de bloqueo según la reivindicación 5, en el que el vástago (364) , el codo (232; 332) y por lo menos una parte del cuerpo de cigüeñal (350) están posicionados dentro de una cavidad hueca definida por el montante de soporte de vehículo (96) .

7. Aparato de bloqueo según la reivindicación 4, en el que la superficie de soporte de vehículo comprende un elemento transversal (60) que presenta un extremo adyacente al brazo de bloqueo (226; 326) y en orientación opuesta al brazo de cigüeñal (216; 316) , definiendo el extremo del elemento transversal un rebaje (76) con una anchura superior al primer y segundo recorridos de desplazamiento radiales del brazo de cigüeñal (216; 316) y el brazo de bloqueo (226; 326) , respectivamente.

8. Aparato de bloqueo según la reivindicación 1, en el que la pinza de carrocería (106) comprende además un gancho articulable (380) que presenta una parte de cuerpo que define por lo menos una ranura (300) , presentando el aparato además por lo menos un pasador excéntrico (290; 294) colocado en la ranura y adaptado para conectarse con el montante (96) , en el que al moverse el brazo de bloqueo (226; 326) , el gancho (380) es articulado a través de

un recorrido de desplazamiento determinado por el pasador excéntrico (290; 294) y la ranura (300) para acoplarse con la carrocería de vehículo (11) .

9. Aparato de bloqueo según la reivindicación 8, en el que el gancho (380) está sustancialmente posicionado en el interior de una cavidad definida por un pasador de posicionamiento (100) conectado al montante (96) , y en el que el recorrido de desplazamiento del gancho (380) incluye una primera posición, en la que el gancho (380) es elevado y posicionado en el interior del pasador de posicionamiento (100) y una segunda posición, en la que el gancho (380) se encuentra en una posición inferior y una parte del gancho se extiende fuera del pasador de posicionamiento (100) .

10. Procedimiento para bloquear de forma remota una carrocería de vehículo (11) en un soporte de carrocería de vehículo móvil (10) situado en una estación de montaje (14) de vehículo, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:

conectar un brazo de bloqueo giratorio (226; 326) en una superficie de soporte de vehículo sustancialmente 15 horizontal (60; 80) de dicho soporte de carrocería de vehículo (10) ;

alinear un accionador motorizado (206-216.

30. 316) posicionado de forma remota en la estación de montaje (14) con dicho brazo de bloqueo (226; 326) conectado al soporte de carrocería de vehículo;

acoplar de forma giratoria el accionador remoto (206-216.

30. 316) con el brazo de bloqueo giratorio (226; 326) ;

girar el brazo de bloqueo (226; 326) conectado a una pinza de carrocería (106; 380) posicionada de manera adyacente a la carrocería de vehículo (11) ;

articular linealmente la pinza de carrocería (106; 380) a través de un recorrido de desplazamiento mediante la rotación del brazo de bloqueo (226; 326) ; y acoplar la pinza de carrocería (106; 380) con una parte de la carrocería de vehículo (11) para fijar por bloqueo la carrocería de vehículo (11) al soporte de carrocería de vehículo (10) .

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la etapa de alineación del accionador (206-216.

30. 316) y el brazo de bloqueo (226; 326) comprende además la etapa siguiente:

mover uno de entre el accionador (206-216.

30. 316) y el brazo de bloqueo (226; 326) con respecto al soporte 35 de carrocería de vehículo (10) para colocar alineados el accionador y el brazo de bloqueo.

12. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la etapa de acoplamiento del accionador (206-216.

30. 316) con el brazo de bloqueo (226; 326) comprende además la etapa de rotación de un brazo de cigüeñal (216; 316) conectado al accionador colocando el brazo de cigüeñal (216; 316) en acoplamiento por tope con el brazo de bloqueo (226; 326) .

13. Procedimiento según la reivindicación 12, que comprende además la etapa de rotación de un eje (230; 330) conectado al brazo de bloqueo (226; 326) alrededor de un eje giratorio, moviendo de este modo un codo (232; 332) conectado a la pinza de carrocería (106; 380) .

14. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la etapa de articulación de la pinza de carrocería (106; 380) a través de un recorrido de desplazamiento comprende además la etapa de pivotamiento de la pinza de carrocería (106; 380) alrededor de por lo menos un pasador excéntrico (290; 294) en acoplamiento con la pinza de carrocería y conectado a un montante (96) montado en el soporte de carrocería de vehículo (10) .

15. Aparato para posicionar con exactitud un soporte de vehículo en una estación de montaje de vehículo, que comprende un aparato de bloqueo remoto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y que incluye además:

una base de vehículo que presenta por lo menos un receptor cuatridireccional (114) y por lo menos un receptor 55 bidireccional (180) , presentando el receptor cuatridireccional (114) por lo menos un soporte vertical (124) y por lo menos dos rodillos (136; 150) ; y una plataforma de soporte del vehículo (10) que presenta por lo menos dos montantes (96) adaptados para entrar en contacto por tope con una carrocería de vehículo (11) , presentando la plataforma de soporte de 60 vehículo (10) una almohadilla de posicionamiento (86) para ser insertada y recibida con acoplamiento en cada uno de entre por lo menos un receptor cuatridireccional (114) y un receptor bidireccional (180) , en el que en la plataforma (10) posicionada en la estación de montaje, la plataforma está orientada para colocar los cojines posicionadores (86) en acoplamiento con los receptores cuatridireccionales y bidireccionales (114; 180) para colocar con exactitud y precisión la plataforma (10) en las direcciones dimensionales X, Y y Z.