MX2012001057A - Sistema para ensamblar carrocerias de vehiculos automotores o sub-ensambles de las mismas. - Google Patents

Abstract

En un sistema de ensamblaje para ensamblar carrocerías de vehículos automotores o sub-ensambles de las mismas, la carrocería que será ensamblada es ubicada y sujetada en posición durante las operaciones de ensamblaje por estructuras de ubicación y sujeción laterales (8). Cada una de estas estructuras comprende una estructura de soporte rígida (82) que incluye una plataforma de base (82a) y un armazón (81) que lleva los dispositivos de ubicación y sujeción (D). La plataforma de base (82a) está dimensionada en la dirección paralela a una línea transportadora de carrocerías con una longitud estándar proporcionada a la longitud del tipo de carrocería más largo en el cual va a operar el sistema. Pilares (82b) para soportar el armazón (81) están montados en la plataforma (81a) en posiciones que se seleccionan entre diferentes posiciones posibles, desplazados unos en relación con otros longitudinal y/o transversalmente. Así, las estructuras de ubicación y sujeción laterales (8) pueden configurarse fácilmente para diferentes tipos de carrocerías y el sistema es capaz de operar en tipos de carrocerías que tengan también diferencias muy relevantes en longitud y/o ancho.

Description

SISTEMA PARA ENSAMBLAR CARROCERIAS DE VEHICULOS AUTOMOTORES O SUB-ENSAMBLES DE LAS MISMAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un sistema para ensamblar carrocerías de vehículos automotores o sub-ensambles de las mismas.

En la presente descripción y en las siguientes reivindicaciones, el término "ensamblar" se usa para significar la operación mediante la cual una geometría relativamente estable es conferida a una carrocería de vehículo automotor formada por elementos de material laminado prensado o a un sub-ensamble de la misma. Típicamente esta operación se lleva a cabo al aplicar una pluralidad de soldaduras o juntas remachadas a un cuerpo que comprende un sub-ensamble inferior o panel de piso, dos porciones laterales conectadas al panel de piso en los dos lados del mismo y dos o más travesaños que conectan las porciones laterales en su parte superior. Las soldaduras/juntas remachadas pueden llevarse a cabo por ej emplo manualmente o de preferencia por medio de robots programables provistos en una estación de ensamblaj e, en donde las partes componentes de la carrocería se ubiquen de manera precisa en posición y se suj eten hasta que se complete la operación de ensamblaj e. Se entiende bien que la presente invención es aplicable tanto a plantas en las cuales la operación de ensamblaj e en las cuales la operación de ensamblaj e se lleva a cabo en una sola estación, como a plantas en las cuales la operación de ensamblaje se lleva a cabo en muchas estaciones dispuestas unas después de otras, en cuyo caso los principios de la invención pueden usarse también en estaciones de ensamblaje que operen en carrocerías que ya hayan sido previamente ensambladas.

TÉCNICA ANTERIOR Los sistemas de ensamblaj e para carrocerías de vehículos automotores se han conocido y usado desde hace mucho tiempo, los cuales comprenden una estación de ensamblaj e y una línea transportadora para suministrar a la estación de ensamblaj e una secuencia de sub-ensambles de carrocería inferior o una secuencia de carrocerías preensambladas, y para sacar las carrocerías ensambladas fuera de la estación de ensamblaje. La estación de ensamblaje comprende medios de ubicación para ubicar y sujetar las partes componentes de una carrocería en la posición de ensamblaj e adecuada, y medios de ensamblaj e para aplicar una pluralidad de soldaduras o juntas remachadas a la carrocería ubicada y suj etada. Los medios de ubicación mencionados arriba comprenden al menos un par de estructuras de ubicación y suj eción provistas en los dos lados de la línea en la estación de ensamblaj e, cada par de estructuras laterales está provisto con una pluralidad de dispositivos de ubicación y suj eción para acoplar las partes componentes de una carrocería de vehículo automotor o un sub-ensamble de la misma, los dispositivos de ubicación y suj eción están configurados y dispuestos de tal manera que sean adaptados a un modelo específico de carrocería de vehículo automotor. Las estructuras de ubicación y suj eción lateral mencionadas arriba pueden desplazarse a lo largo de una dirección transversal con respecto a la línea transportadora, entre una condición operativa cerrada, en la cual están relativamente más cerca unas de otras, para acoplar las partes componentes de la carrocería que está en la estación de ensamblaje, y una condición operativa abierta, en la cual l as estructuras de ubicación y suj eción laterales están más separadas de la línea, para hacer posible la activación de la línea transportadora y de esta manera remplazar una carrocería ensamblada con una nueva carrocería que será ensamblada en la estación de ensamblaj e y/o para hacer posible, si es necesario, que las partes componentes de las porciones laterales de una carrocería se preparen en las dos estructuras de ubicación y sujeción laterales.

La compañía solicitante ha estado fabricando y comercializando durante largo tiempo sistemas de ensamblaj e del tipo indicado arriba con las marcas comerciales ROBOGATE y OPEN ROBOGATE. Algunas de las modalidades más recientes han sido descritas en las solicitudes de patente europeas EP-A- 1 61 1 991 , EP-A- 1 686 048, EP-A- 1 837 120, EP-A- 1 897 653 , EP-A- 1 91 8 1 82 y EP-A- 1 935 554.

Los sistemas de ensamblaj e del tipo indicado arriba tienen la ventaj a relevante de que son fácilmente adaptados para operar en diferentes tipos o modelos de carrocerías de vehículos automotores. Para este fin, muchos pares de estructuras de ubicación y suj eción laterales son provistos los cuales son rápidamente intercambiables entre sí en la posición operativa en la estación de ensamblaj e. Cada par de estas estructuras está provisto con dispositivos de ubicación y suj eción configurados y dispuestos para conformarse a la forma y a las dimensiones de un modelo de carrocería específico. Gracias a estas características, las estaciones de ensamblaj e son entonces capaces de operar de una manera flexible en cualquier mezcla posible de diferentes tipos o modelos de carrocerías que sean hechas avanzar a lo largo de la línea, para de esta manera hacer posible una rápida adaptación de la producción a la demanda del mercado, mientras asegura también una calidad de ensamblaje uniforme, dado que todas las carrocerías de un mismo tipo se ubican y sujetan de forma precisa durante el ensamblaj e por medio de los mismos dispositivos de ubicación y suj eción.

Sin embargo, existen limitaciones en el grado de flexibilidad de los sistemas de ensamblaje que hasta la fecha han sido elaborados y usados. En particular, existen limitaciones con respecto a las variaciones admisibles en la longitud longitudinal y/o en el ancho transversal de los diferentes tipos de carrocerías en los cuales es capaz de operar la estación de ensamblaje.

Un sistema como el indicado en el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce de EP-A- 1 61 1 991 . Una estación de ensamblaj e flexible con ubicadores móviles también se conoce de GB-A-2 15 1 991 .

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN Un obj etivo de la presente invención es operar la desventaj a mencionada arriba de la técnica anterior, al proporcionar un sistema para ensamblar carrocerías de vehículos automotores que puede adaptarse fácilmente a operar en diferentes tipos o modelos de carrocerías, incluso en el caso de variaciones muy relevantes en la longitud longitudinal y/o transversal de los diferentes tipos o modelos de carrocerías, tal como en el caso por ej emplo de la carrocería de una furgoneta o una camioneta ligera y la carrocería de un llamado automóvil clase A, en el cual las diferencias en longitud pueden llegar a ser en el orden de 1 - 1 .5 m o más y las diferencias en ancho pueden estar en el orden de 1 m.

Un objetivo más de la invención es proporcionar un sistema de ensamblaj e del tipo indicado arriba que tenga una estructura relativamente simple y económica y que no obstante sea eficiente y confiable en operación.

Un obj etivo más de la invención es proporcionar un sistema de ensamblaj e del tipo indicado arriba que pueda ser fácilmente configurado como un sistema flexible que tenga muy alta productividad, con mínimas pérdidas de tiempo en relación con el remplazo de las herramientas cuando un cambio en el tipo de carrocería que se ensamblará deba llevarse a cabo.

Finalmente, un objetivo más de la invención es proporcionar un sistema de ensamblaj e que asegure una muy alta precisión y calidad de las carrocerías ensambladas, con la ayuda de medios muy simples BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Para lograr los objetivos indicados arriba, la invención proporciona un sistema de ensamblaj e para carrocerías de vehículos o automotores o sub-ensambles de las mismas que tiene las características indicadas en la reivindicación 1 anexa.

Debido a las características mencionadas arriba, las estructuras de ubicación y suj eción laterales pueden ser configuradas fácil y rápidamente para adaptarse a funcionar en diferentes tipos de carrocerías que también tengan diferencias muy relevantes en su longitud longitudinal y/o ancho transversal, mientras se asegura en cualquier caso la estabilidad dimensional y la precisión de trabajo de las estructuras laterales de ubicación y suj eción.

La plataforma de la estructura de soporte mencionada arriba puede dimensionarse con una longitud longitudinal estándar, proporcionada a la dimensión longitudinal del tipo más largo de carrocería en el cual el sistema pueda operar. De esta manera, es posible configurar las estructuras de ubicación y sujeción que deben operar en el tipo más largo de carrocería al proporcionar los pilares mencionados arriba en, o cerca de, los extremos opuestos de la plataforma. De manera similar, las estructuras de ubicación y suj eción laterales pueden ser fácilmente adaptadas para operar en carrocerías del tipo más corto al montar los pilares mencionados arriba en la plataforma a una distancia recíproca reducida. La colocación de los pilares en la plataforma puede ser variada también a lo largo de la dirección transversal a la dirección longitudinal de la línea, en vista de cualquier diferencia relevante en ancho entre diferentes tipos de carrocerías.

Debido a la provisión de una plataforma de base estándar para las estructuras de ubicación y suj eción laterales, el sistema completo, una vez instalado, no tiene limitaciones con respecto a la posibilidad de aplicación a cualquier tipo de carrocería, toda vez que puede ser fácilmente adaptado para operar también en carrocerías que tengan diferencias muy relevantes en longitud y/o ancho. Este resultado representa una dramática mejora con respecto a los sistemas que se han hecho hasta la fecha los cuales, una vez diseñados e instalados, no prueban ser de utilidad para carrocerías que tienen diferencias de dimensión muy relevantes con respecto al tipo de carrocería para el cual se han hecho los sistemas.

De acuerdo con una característica preferida, el bastidor de cada estructura lateral que importa los dispositivos de ubicación y sujeción está en contacto con la estructura de soporte para de esta manera descargar en el mismo su peso y las fuerzas de reacción transversales horizontales aplicadas por la carrocería a los dispositivos de ubicación y sujeción como resultado del acoplamiento de estos dispositivos en la carrocería durante la operación de ensamblaj e. Por ej emplo, estas fuerzas transversales pueden generarse como resultado de un mayor ancho de la carrocería con respecto a la dimensión nominal, dentro de las tolerancias de diseño.

En la modalidad más simple, el sistema de acuerdo con la invención está provisto con un solo par de estructuras de ubicación y sujeción laterales, entendiéndose que, debido a las características mencionadas arriba, el sistema es capaz de ser fácilmente adaptado para operar en un tipo diferente de carrocería de vehículo automotor, o puede transformarse en un sistema flexible adaptado para operar en dos o más tipos diferentes de carrocerías de vehículos automotores. En la modalidad preferida, sin embargo, el sistema está provisto con al menos dos pares de estructuras de ubicación y suj eción laterales, las cuales están adaptadas para operar en dos modelos o tipos diferentes de carrocerías y son rápidamente intercambiables entre sí en la estación de ensamblaj e. En particular, de acuerdo con una técnica conocida per se, cada estructura de ubicación y suj eción lateral puede desplazarse a lo largo de una dirección longitudinal paralela a la línea entre la posición operativa mencionada arriba en una estación de ensamblaj e y una posición de espera, corriente arriba o corriente abaj o de la posición operativa.

En el caso de esta modalidad preferida en la cual se proporciona la posibilidad de un intercambio longitudinal de las estructuras de ubicación y sujeción en los dos lados de la estación de ensamblaj e, el sistema comprende además medios para asegurar una colocación precisa de cada una de las estructuras laterales cuando llegue a la posición operativa en la estación de ensamblaj e.

De acuerdo con una primera solución, que corresponde a la técnica más convencional, los medios mencionados arriba comprenden un dispositivo para elevar la estructura lateral completa de sus guías longitudinales para de esta forma ubicarla en posición.

Sin embargo, de preferencia en el sistema de la invención, los rieles de guía en los cuales cada estructura de ubicación y suj eción es montada en forma deslizable están provistos en forma de guías de alta precisión, que cooperan con coj inetes o rodillos de alta precisión, de tal forma que los propios rieles aseguren la colocación adecuada de la estructura tanto vertical como transversalmente con respecto a la línea.

Finalmente, también se proporciona una variante en la cual cada estructura de ubicación y suj eción lateral se monta en forma deslizable en sus rieles de guía longitudinales con un ligero juego, proporcionándose medios de guía auxiliares de alta precisión que son acoplados sólo en una porción terminal del viaje longitudinal de cada estructura de ubicación y sujeción hacia la posición operativa mencionada arriba en la estación de ensamblaje.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Características y ventaj as adicionales de la invención se harán fácilmente aparentes a partir de la siguiente descripción con referencia a las figuras anexas, dada simplemente a manera de ej emplo no limitativo, en las cuales: La figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad preferida del sistema de ensamblaj e de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una vista diagramática, en corte transversal, del sistema de ensamblaj e de la figura 1 , a lo largo de un plano perpendicular a la dirección longitudinal de la línea transportadora de carrocerías.

La figura 3 es una vista en perspectiva a una escala empleada de la estación de ensamblaj e que forma parte del sistema mostrado en la figura 1 .

La figura 4 es una vista transversal a lo largo del plano longitudinal medio de la estación de la figura 3.

Las figuras 5A, 5B muestran la estación de ensamblaje en dos soluciones diferentes, en las cuales las carrocerías son transportadas por tarimas y patines, respectivamente.

La figura 6 es una vista diagramática en corte transversal, tomada a lo largo de un plano perpendicular a la dirección longitudinal de la línea transportadora de carrocerías, que muestra el sistema de acuerdo con la invención en el caso de la carga manual de los componentes de las porciones laterales de la carrocería.

La figura 7 es una vista en perspectiva a una escala ampliada de un detalle del sistema de acuerdo con la invención, que se refiere a la solución en la cual se proporcionan guías longitudinales en forma de guías de alta precisión.

La figura 8 es una vista en perspectiva adicional a una escala ampliada de una variante de la solución mostrada en la figura 7, en la cual las guías longitudinales no son del tipo de alta precisión, sino que se proporcionan medios de guía auxiliares de alta precisión que son acoplados únicamente durante la porción final del viaj e longitudinal de la estructura de ubicación y suj eción lateral hacia su posición operativa.

La figura 9 es una vista en planta diagramática que muestra la solución de la figura 8.

Las figuras 10, 1 1 son vistas diagramáticas adicionales del sistema de las figuras 8, 9.

Las figuras 12, 1 3 son vistas laterales diagramáticas de una estructura de ubicación y suj eción para la carrocería que será soldada, configurada para ensamblar la carrocería de un vehículo comercial (furgoneta) y la carrocería de un automóvil clase A, respectivamente.

Las figuras 14, 1 5 son vistas de la estructura de ubicación y sujeción lateral en un plano perpendicular a la dirección longitudinal de la línea transportadora, en la configuración de la figura 12 y figura 124, respectivamente.

Las figuras 1 6, 17 son vistas a una escala ampliada de aquellas de las figuras 14, 1 5 , que muestran la estructura de ubicación y suj eción lateral.

Las figuras 1 8 , 19 son vistas a una escala ampliada de las figuras 12 , 13 , que también muestran la estructura de ubicación y suj eción lateral .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En sus modalidades preferidas, el sistema de ensamblaje de carrocerías de vehículos automotores de acuerdo con la invención se hace de acuerdo con una configuración general que se conoce per se de documentos tales como EP-A- 1 897653. De acuerdo con esa configuración, se proporciona una línea transportadora 1 que tiene medios transportadores de cualquier tipo y que pasa a través de una estación 2 para ensamblar carrocerías de vehículos automotores.

Las modalidades que se muestran en los dibujos anexos se refieren a una solución en la cual la línea transportadora 1 se usa para suministrar a la estación de ensamblaj e 2 una secuencia de sub-ensambles inferiores (paneles de piso) de carrocerías de vehículos automotores. Los elementos componentes restantes de la carrocería son ensamblados con el sub-ensamble de carrocería inferior en la estación de ensamblaje, antes de llevar a cabo el ensamblaj e de los mismos. Sin embargo, la invención es igualmente aplicable al caso en el cual la línea transportadora 1 se usa para suministrar a la estación de ensamblaje 2 una secuencia de carrocerías que ya se ensamblaron preliminarmente.

En la figura 2, el número de referencia 3 se usa para designar una pluralidad de robots programables que son provistos en la estación 2. Los robots están provistos con cabezas de soldadura de cualquier tipo para soldadura por puntos eléctrica. El ej emplo ilustrado se refiere al caso de ensamblaje por soldadura, pero es claramente evidente que la invención es aplicable también a cualquier otra técnica de ensamblaje (soldadura láser, apisonado, remachado). También en el caso del ej emplo mostrado tres robots de soldadura 3 son provistos a cada lado de la línea 1 en el piso de la planta y robots 3 adicionales están suspendidos desde una estructura elevada 4, que forma parte del armazón que incluye columnas 5 soportadas sobre el piso de la planta. El armazón y los robots 3 son visibles en la figura 2, mientras que han sido retirados de la figura 1 , por propósitos de claridad. De acuerdo con una técnica conocida per se, los robots 3 son capaces de llevar a cabo una pluralidad de puntos de soldadura eléctrica para conectar el sub-ensamble inferior de la carrocería a los dos sub-ensambles que constituyen las porciones laterales de la carrocería, así como para conectar uno o más travesaños superiores a las dos porciones laterales, y también para conectar los componentes de cada porción lateral unos a otros.

Como ya se indicó, los medios transportadores provistos en la línea 1 pueden hacerse en cualquier forma conocida. Por ej emplo, la línea 1 puede ser del tipo en el cual cada sub-ensamble de carrocería inferior se ha soportado en una tarima 6 (figura 5A) provista con dispositivos de ubicación y/o suj eción 6a para la colocación precisa del sub-ensamble. Como alternativa a esta solución, cada sub-ensamble de carrocería inferior puede ser soportado en un armazón simple o "patín" 7, como se muestra en la figura 5B, en cuyo caso el sub-ensamble de carrocería inferior se ubique y suj ete en posición en la estación de ensamblaj e por medio de dispositivos de ubicación y suj eción que sean provistos en la estación de ensamblaje. En este caso, si el sistema opera en al menos dos tipos diferentes de carrocería, los dispositivos de ubicación y suj eción para el panel de piso de los dos diferentes tipos son llevados por estructuras de soporte 70 (figura 5B) que son guiadas en forma movible longitudinalmente a lo largo de la línea para de esta manera ser rápidamente intercambiables en la posición operativa en la estación de ensamblaje, dependiendo de qué tipo específico de carrocería esté en la estación.

También con referencia a la figura 1 , el sistema ilustrado ahí es un sistema flexible capaz de operar en al menos tres tipos o modelos diferentes de carrocerías de vehículos automotores que se hacen avanzar en secuencia a lo largo de la línea transportadora 1 , de acuerdo con cualquier mezcla posible.

De acuerdo con una técnica conocida, la estación de ensamblaj e 2 está provista con medios adaptados para ubicar y suj etar en forma precisa los componentes de la carrocería durante las operaciones de soldadura. Para este fin, en la estación de ensamblaj e, en los dos lados de la línea 1 , se proporcionan dos estructuras de ubicación y sujeción laterales designadas generalmente con el número de referencia 8, seguidas por una letra que es diferente para designar las estructuras laterales de ubicación y suj eción que van a operar en diferentes tipos de carrocerías. De esta manera, por ej emplo, las estructuras laterales designadas 8a, 8b, 8 c van a funcionar en carrocerías de un primer tipo A, un segundo tipo B y un tercer tipo C, respectivamente.

También de acuerdo con una técnica conocida, las estructuras de ubicación y sujeción laterales están provistas con dispositivos D de cualquier tipo conocido para ubicar y suj etar en forma precisa los componentes de la carrocería durante las operaciones de soldadura. Estos dispositivos pueden tener pernos de ubicación o soportes adaptados para adaptar los componentes de la carrocería, para ubicarla en posición, así como dispositivos de suj eción que incluyen pinzas provistas con accionadores neumáticos y que tengan mordazas configuradas de acuerdo con el perfil de las partes que deban acoplar. La disposición y la forma de los dispositivos de ubicación y sujeción es por lo tanto una función de la configuración del tipo específico de carrocería que será soldada. Por lo tanto, también de acuerdo con una técnica conocida, para operar en muchos tipos diferentes de carrocerías de vehículos automotores, el sistema de acuerdo con la invención está provisto con dos o más pares de estructuras de ubicación y suj eción laterales 8 que son rápidamente intercambiables en la posición operativa en la estación. Para este fin, la estación 2 está provista con rieles de guía 9 que se extienden longitudinalmente en los dos lados de la línea 1 , que hacen posible el desplazamiento longitudinal de las estructuras de ubi cación y suj eción laterales 8 entre una posición operativa en la estación de ensamblaj e (que está ocupada por la estructura 8 a en las figura 1 y 2) y una posición de espera desplazada longitudinalmente corriente arriba o corriente debajo de la posición operativa mencionada arriba.

Los medios para controlar el desplazamiento longitudinal de las estructuras laterales 8 pueden elaborarse de cualquier forma conocida. Sin embargo, la solución preferida es aquella en la cual las estructuras laterales se montan en carros auto-impulsados o en carros arrastrados por carros tractores auto-propulsados, como se mostrará en más detalle a continuación.

Las dos estructuras 8 que están en la estación de ensamblaj e pueden ser desplazadas transversalmente a la dirección longitudinal de la línea 1 entre una condición abierta, en la cual están relativamente más separadas unas de otras y de la línea 1 y una condición cerrada (visible en la figura 1 ), desplazada hacia la línea 1 , para hacer posible que los dispositivos de ubicación y suj eción llevados de esta manera acoplen la carrocería que está en la estación de ensamblaje. En la condición operativa abierta, las estructuras 8 son alineadas con las guías 9 para hacer posible un intercambio longitudinal de los dos pares de estructuras 8. La figura 2 muestra las estructuras de ubicación y sujeción laterales 8a en su condición cerrada operativa, en la cual los dispositivos de ubicación y suj eción D llevados de esta manera son capaces de acoplar la estructura de una carrocería.

La figura 1 muestra también que, de manera similar a sistemas conocidos ya propuestos por el solicitante, el sistema de acuerdo con la invención tiene una o más posiciones de estacionamiento para un número correspondiente de tipos de estructuras de ubicación y sujeción laterales 8, que van a operar tipos adicionales de carrocerías de vehículos automotores. En el caso de la figura 1 , un tercer tipo de estructura 8c, que va a operar en un tercer tipo C de carrocería está en una posición de estacionamiento P l en un carril de guía 9 ' que está orientado en paralelo a la dirección longitudinal de la línea 1 . Corriente arriba y corriente debaj o de la estación de ensamblaje, las guías 9 comprenden porciones de carril 9a separadas, formadas por rieles 93 , que pueden ser desplazadas transversalmente a la dirección longitudinal en un transportador 1 0, para llevar las porciones de carril separadas 9a en alineación con una posición de estacionamiento P o con otras posiciones de estacionamiento adyacentes a la misma, que no se muestran en los dibujos. De esta manera, es posible transferir una estructura 8 que está en una posición de estacionamiento en la porción de carril 9a que después la haga llevar a la posición de espera, adyacente a la posición operativa o, a la inversa, es posible llevar una estructura 8 de la posición de espera corriente arriba o corriente debajo de la estación 2 a una posición de estacionamiento remota.

Los sistemas del tipo descrito arriba que se han hecho hasta la fecha tienen limitaciones en cuanto a su flexibilidad operativa, particularmente con referencia a las diferencias admisibles en longitud y/o ancho entre diferentes tipos de carrocería en los cuales el sistema puede operar.

Como se hará fácilmente aparente a partir de la siguiente descripción, la invención supera estas limitaciones al proporcionar un sistema de ensamblaj e que es capaz de operar también en carrocerías que son totalmente diferentes unas de otras y en particular en carrocerías que tienen diferencias muy relevantes en su longitud longitudinal y/o en su ancho transversal.

Esta ventaj a es fácilmente aparente de las figuras 12, 1 3 y 14, 1 5 de los dibujos anexos, que muestran que las estructuras de ubicación y suj eción laterales 8 del sistema de acuerdo con la invención pueden ser fácilmente configuradas, gracias a las características que se describirán, para de esta manera operar completa confiabilidad y precisión en un caso en la carrocería V de un vehículo comercial o furgoneta de dimensiones relativamente grandes (figuras 12 y 14) y en otro caso en la carrocería C de un automóvil pequeño de dos asientos o un automóvil clase A (figuras 13 y 1 5).

El factor clave para resolver este problema se representa, de acuerdo con la invención, por la arquitectura concebida para cada estructura de ubicación y suj eción lateral 8.

En el caso de las estructuras laterales 8a que van a operar en carrocerías de vehículos (véanse figuras 5A, 5B y 13 , 1 5), cada estructura de ubicación y suj eción lateral 8 se divide básicamente en dos partes. Una primera parte está constituida por un armazón cuadrilateral 8 1 , que es relativamente liviano y comprende dos postes 81 a conectados por travesaños superior e inferior 8 1 b. Este armazón cuadrangular 8 1 tiene la tarea de soportar los diferentes dispositivos de ubicación y sujeción D que van a acoplar la carrocería que será ensamblada. La segunda parte de cada estructura de ubicación y suj eción lateral está constituida por una estructura de soporte 82 que es relativamente rígida y pesada y comprende una plataforma 82a y al menos dos pilares o columnas 82b que están alineados sustancialmente unos con otros a lo largo de una dirección paralela a la línea transportadora 1 . El armazón 8 1 es soportado por la estructura de soporte 82, de preferencia al ser conectado rígida y permanentemente a la misma, por ejemplo por medio de tornillos o soldaduras. La estructura de soporte 82 tiene la tarea primero que nada de soportar el peso del armazón 81 y los dispositivos llevados en el mismo. Para este fin, el armazón 8 1 descansa en superficies de soporte tipo escalón plano 82c de los pilares 8b, como se muestra en la figura 1 7. Además, la estructura de soporte 82 tiene también la tarea de soportar las fuerzas transversales a las cuales es sometido el armazón 8 1 como resultado del acoplamiento de la carrocería durante la operación de ensamblaj e, que se pueden generar por ej emplo por aquella de que la carrocería tenga un ancho más grande con respecto a la dimensión nominal, dentro de los limites de las tolerancias de diseño. Los armazones 8 1 pueden ser diseñados como estructuras relativamente livianas, toda vez que las fuerzas mencionadas arriba son descargadas por los armazones 8 1 en las estructuras de soporte 82 a las cuales están conectados. Para este fin, cada armazón 8 1 está en contacto con la cara de la estructura de soporte 82 que mira hacia el interior de la estación de ensamblaje y en particular con los pilares 82b.

Una característica importante adicional de la presente invención se basa en el hecho de que los pilares 82b que forman parte de la estructura de soporte 82 de cada estructura de ubicación y suj eción 8 están conectados, de preferencia en forma removible, a una plataforma de soporte estandarizada, designada generalmente por 82a, que es dimensionada a lo largo de la dirección paralela a la línea 1 para tener una longitud proporcional a la longitud del modelo más largo de carrocería en el cual vaya a operar el sistema. En el caso del ejemplo ilustrado específico, como es visible en las figuras 12- 1 9, la dimensión longitudinal de la plataforma 82a se selecciona para ser adecuada a la longitud de la carrocería de una furgoneta en la cual vaya a operar el sistema. En el ejemplo ilustrado, en el caso de las estructuras laterales 8b que van a acoplar las carrocerías de furgoneta, el armazón 8 1 es auto-soportante y es fijado a dos pilares pequeños 82b que están fij ados a la plataforma 82a adyacentes a los extremos de la misma. Sin embargo, es posible proporcionar la misma arquitectura descrita con referencia a las estructuras laterales 8 a que van a operar en las carrocerías de vehículos también para las estructuras laterales 8b que van a operar en las carrocerías de furgonetas.

Gracias a la estructura y a la disposición que se han descrito en lo anterior, las estructuras de ubicación y suj eción laterales 8 usadas en el sistema de acuerdo con la invención pueden ser fácilmente configuradas para adaptarse a tipos específicos de carrocerías de vehículos automotores, sin limitaciones en las variaciones de longitud de las carrocerías en las cuales el sistema pueda operar, dado que la plataforma 82a se selecciona con una longitud adaptada para operar en las carrocerías de longitud máxima, tal como en el caso de las carrocerías de vehículos comerciales, furgonetas o similares.

La conexión de los pilares 82b a la plataforma 82a se hace de preferencia por medio de pernos. Las posiciones de conexión pueden variar tanto en la dirección longitudinal, para hacer posible la adaptación a carrocerías de longitud diferente, como en la dirección transversal, para hacer posible la adaptación a carrocerías con ancho diferente. La plataforma puede ser provista con una matriz de orificios para el acoplamiento de los pernos conectores, para hacer posible la selección de las posiciones de conexión de los pilares que lleven los armazones que soportan a los dispositivos de ubicación y suj eción. Como alternativa, puede proporcionarse la opción de que los orificios para los pernos se formen en cualquier área deseada de la plataforma, cuando los pilares tengan que ser instalados.

Como se muestra en las figuras 1 3 y 1 7, cuando es necesario operar con carrocerías mucho más cortas, las estructuras de ubicación y sujeción laterales 8 se configuran con los dos pilares 82b cerca uno del otro y con un armazón 81 dimensionado correspondientemente, que tiene postes 8 1 a en contacto con las caras interiores de los dos pilares 82b .

En una modalidad más simple de la invención, el sistema comprende un solo par de estructuras de ubicación y suj eción laterales que en cualquier caso tienen la arquitectura que se ha descrito arriba. De esta manera, el sistema puede usarse inicialmente para operar en un solo tipo de carrocería de vehículo automotor, entendiéndose que puede configurarse rápidamente para operar en un tipo de carrocería diferente, o transformarse en un sistema flexible adaptado para operar en diferentes tipos de carrocerías.

A continuación se describirán características específicas adicionales del sistema de acuerdo con la invención, con referencia al caso de la modalidad preferida que se muestra en los dibujos.

Como se muestra en la figura 3 , la plataforma 82a de la estructura de ubicación y suj eción lateral 8 que está en la posición operativa en la estación de ensamblaje es guiada en forma deslizable sobre secciones separadas de las guías de carril 9, constituidas por secciones de riel 90 alineadas con las secciones de riel 93 de los carriles 9a dispuestos corriente arriba y corriente abajo de la estación de ensamblaj e. Las secciones de riel 90 son llevadas por una estructura movible 91 que es montada en forma deslizable a lo largo de una dirección transversal a la dirección longitudinal de la línea 1 en guías 1 1 de una estructura de base estacionaria 12 (figura 7). La estructura movible 91 está provista con una unidad de reducción por motor 13 que acciona una rueda dentada 1 4 que se engrana con una cremallera 1 5 llevada por la estructura de base 12 y dirigida transversalmente con respecto a la línea transportadora 1 , de tal forma que la activación de la unidad de reducción por motor 1 3 cause el desplazamiento de l a estructura 91 a lo largo de una dirección transversal de la línea transportadora 1 . De esta manera, la estructura de ubicación y suj eción lateral 8 que está en la posición operativa en la estación de ensamblaj e puede moverse transversalmente a la línea entre la condición "abierta", separada más aparte de la línea, en la cual las secciones de riel 90 están alineadas con las secciones de riel 93 (figura 1 ) y la condición "cerrada", más cercana a la línea, en la cual los dispositivos de ubicación y sujeción D llevados por las estructuras laterales 8 son capaces de acoplar la carrocería que está en la estación.

Con referencia a las figuras 2-4, cuando las estructuras laterales 8 que están en la estación de ensamblaje están en su condición "cerrada", están además conectadas entre sí por una estructura tipo araña superior 1 6 que forma, junto con las estructuras laterales 8, un tipo de jaula rígida y lleva dispositivos de ubicación y suj eción adicionales capaces de acoplar la porción superior de la carrocería.

De manera similar al caso de las estructuras de ubicación y sujeción laterales 8 para las cuales se proporcionan tipos diferentes capaces de operar en diferentes tipos correspondientes de carrocerías, también en el caso de la estructura tipo araña superior 16 mencionada arriba, son provistos diferentes tipos. La figura 4 muestra que diferentes estructuras 1 6 pueden moverse a lo largo de un transportador elevado 1 7. Un riel 18 del transportador 1 7 tiene una sección separada 19 que puede ser baj ada por medio de un dispositivo accionador de acción vertical 19a, para de esta manera llevar la estructura 1 6 que está en esta sección de riel 19 a operar en la carrocería que esté en la estación de ensamblaj e. Cuando la sección de riel 1 9 está en su posición elevada, alineada con el riel 1 8 , el transportador elevado puede ser activado para intercambiar rápidamente la estructura tipo araña 1 6 que está en la sección 19. Los detalles de la construcción del transportador elevado 1 8 y los medios motores asociados, así como aquellos del dispositivo 1 9a, no se describen ni se ilustran en la presente, toda vez que pueden hacerse en cualquier forma conocida. La eliminación de estos detalles de los dibujos también hace a éstos últimos más simples y más fácilmente entendibles.

Con referencia a la figura 6, cuando las estructuras de ubicación y suj eción laterales 8 están en la condición abierta mostrada en esta figura, es posible preparar en las mismas las partes componentes de las porciones laterales respectivas de la carrocería que deben ser ensambladas de en la estación. Una vez que se complete esta preparación, las estructuras de ubicación y suj eción laterales 8 pueden ser movidas transversalmente hacia la línea hasta la condición "cerrada" final en la cual los dispositivos de ubicación y sujeción son capaces de ensamblar y trabar en posición los diferentes componentes de la carrocería, mientras robots soldadores 3 llevan a cabo un número de puntos de soldadura eléctrica suficientes para impartir una geometría relativamente estable a la carrocería. Una vez que se completa esta operación, las estructuras de ubicación y sujeción laterales 8 son llevadas de nuevo a la condición abierta y la línea transportadora es activada para sacar la carrocería ensamblada de la estación de ensamblaje mientras lleva un nuevo sub-ensamble de carrocería dentro de la estación.

La operación mencionada arriba para disponer las partes componentes de las porciones laterales de la carrocería en las estructuras de ubicación y suj eción laterales pueden llevarse a cabo manualmente (como se muestra en la figura 6) o también por ej emplo por medio de robots.

Una característica más de la invención se refiere a los medios que aseguran una colocación precisa de cada estructura de ubicación y suj eción lateral 8 cuando es movida longitudinalmente hasta que alcance la condición abierta operativa en la estación de ensamblaje.

De acuerdo con una primera solución, que es convencional per se, cuando la estructura lateral 8 alcanza la condición abierta operativa en la estación de ensamblaj e, esta estructura es tomada por un dispositivo para colocación precisa que separa la estructura 8 de los rieles de guía mencionados arriba, ubicándola en posición tanto verticalmente como en una dirección transversal a la línea 1 .

Aunque esta solución conocida seguramente es de interés en el sistema de acuerdo con la presente invención, en la modalidad preferida la colocación precisa de la estructura lateral 8 se obtiene al adoptar cualquiera de dos soluciones adicionales.

En una primera solución adicional (figura 7), se menciona que las secciones de riel 90 que están en la estación son hechas como guías de alta precisión, que cooperan con cojinetes de alta precisión o unidades de guía de rodillos 90a asociadas a cada estructura lateral 8 , de tal forma que estos rieles mismos aseguren la colocación adecuada de la estructura 8 tanto vertical como transversalmente a la línea. La colocación precisa en la dirección longitudinal se obtiene cuando se alcanza la condición cerrada, por el acoplamiento en una porción final de las guías transversales 1 1 que se hace como una guía de alta precisión. La figura 7 también muestra pinzas neumáticas 94 que suj etan la estructura 91 en la posición adecuada a lo largo de la dirección transversal .

De acuerdo con una segunda solución adicional (figuras 8-1 1 ), la estructura de ubicación y sujeción lateral 8 es montada en forma deslizable en secciones de riel 90 con un ligero juego, la estructura lateral 8 está provista además con medios de guía auxiliares de alta precisión que son acoplados sólo en una porción final del viaj e longitudinal de la estructura 8 hacia la posición operativa mencionada arriba. Como se muestra diagramáticamente en la figura 9, en la plataforma 82a de cada estructura lateral 8 están dispuestas cuatro secciones de riel cortas, que se proyectan en una forma voladiza desde los dos lados de la plataforma 82a, en los dos extremos de la misma. Las secciones de riel auxiliares 20 se hacen como rieles de alta precisión, que cooperan con rodillos de guía que también son del tipo de alta precisión, los cuales están designados en las figuras 10, 1 1 con los números 21 , 22 y son llevados por soportes 23 (figura 8) montados en la estructura 91 que también soportan las secciones de riel 90. Los rodillos 21 , 22 son acoplados por los rieles auxiliares de alta precisión 20 en la porción final del viaje longitudinal de la plataforma 82a hacia la posición operativa en la estación de ensamblaj e. Como es claramente visible en las figuras 1 0, 1 1 , los rodillos 21 , 22 aseguran respectivamente la colocación adecuada de la estructura de ubicación y suj eción lateral 8 en la dirección vertical y en la dirección transversal horizontal perpendicular a la línea 1 . Los rodillos 21 son capaces de acoplar la superficie superior y la superficie inferior de las secciones 20, mientras que los rodillos 22 acoplan los lados de las secciones 20.

En la anterior descripción los detalles de construcción de los medios motores que están asociados con cada plataforma 82a para hacer posible su desplazamiento a lo largo de carriles 9 han sido omitidos. Estos detalles pueden hacerse en cualquier forma conocida y pueden incluir por ejemplo la provisión de una unidad de motor a bordo de la plataforma 82a, que impulse la rotación de una rueda dentada que se engrane con una cremallera estacionaria longitudinal. Sin embargo, también se han propuesto ya sistemas que, como en el caso ilustrado en la figura 1 , hacen uso de pequeños tractores auto-propulsados T que pueden conectarse a las plataformas de las estructuras de ubicación y sujeción laterales 8 (véase EP-A- 1 61 1 991 ) . Aclaraciones similares aplican también a los detalles de construcción de los dispositivos transportadores que mueven las secciones de carril 9a transversalmente a su dirección longitudinal, para alineación con las posiciones de estacionamiento P.

Como es fácilmente aparente a partir de la descripción anterior, el concepto básico de la presente invención se basa en una nueva arquitectura constructiva para las estructuras de ubicación y sujeción laterales 8 y es naturalmente aplicable a estaciones de ensamblaj e que tienen una disposición también muy diferente a la que se ha ilustrado en la presente simplemente a manera de ej emplo . En particular, la solución adoptada para obtener el rápido intercambio de las estructuras laterales 8 que están en la estación puede ser de cualquier tipo, puede basarse en movimientos en cualquier dirección de las estructuras laterales y puede hacer uso de medios de desplazamiento de cualquier tipo.

Además, aunque el principio de la invención sigue siendo el mismo, los detalles de construcción y las modalidades pueden variar ampliamente con respecto a lo que se ha descrito e ilustrado en la presente simplemente a manera de ej emplo, sin alej arse del alcance de la presente invención como el definido en las reivindicaciones anexas.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1 . Sistema para ensamblar carrocerías de vehículos automotores o sub-ensambles de las mismas, que comprende: - una estación de ensamblaj e (2), - una línea transportadora ( 1 ) para suministrar a la estación de ensamblaj e (2) una secuencia de sub-ensambles de carrocería inferiores o una secuencia de carrocerías preensambladas, y para llevar las carrocerías ensambladas fuera de la estación de ensamblaj e, - en donde la estación de ensamblaj e (2) comprende medios de ubicación (8) para ubicar y sujetar las partes componentes de la carrocería en la posición de ensamblaj e adecuada y medios de ensamblaje (3) para aplicar una pluralidad de soldaduras o juntas remachadas a la carrocería ubicada y sujetada, - en donde los medios de ubicación comprenden un número de pares de estructuras de ubicación y suj eción laterales (8) que son intercambiables en la posición operativa en la estación de ensamblaj e para operar en diferentes tipos respectivos de carrocerías de vehículos automotores, los pares de estructuras de ubicación y suj eción (8) están provistos en los dos lados de la línea ( 1 ) en la estación de ensamblaje (2) y cada uno están provistos con una pluralidad de dispositivos de ubicación y suj eción (D) para acoplar las partes componentes de una carrocería de vehículo automotor, los dispositivos de ubicación y sujeción laterales están configurados y dispuestos para ser adaptados a un modelo específico de una carrocería de vehículo automotor, - en donde las estructuras de ubicación y suj eción laterales (8) que están en la posición operativa en la estación de ensamblaj e pueden moverse a lo largo de una dirección transversal con respecto a la línea ( 1 ) entre una condición operativa cerrada en la cual están relativamente más cerca entre sí, para acoplar las partes componentes de la carrocería o un sub-ensamble de la misma que esté en la estación de ensamblaj e (2), y una condición operativa abierta en la cual se serán más aparte unas de otras, para hacer posible la activación de la línea transportadora y de esta manera remplazar una carrocería ensamblada con una nueva carrocería que será ensamblada en la estación de ensamblaj e y/o para hacer posible, si es necesario, que las partes componentes de las porciones laterales de la carrocería sean preparadas en las estructuras de ubicación y suj eción lateral (8) mencionadas arriba, - en donde las estructuras de ubicación y suj eción laterales (8) cada una comprenden una estructura rígida de soporte (82) y un armazón (81 ) que lleva los dispositivos de ubicación y sujeción (D) y soportada por la estructura de soporte (82), - en donde la plataforma (82) de cada estructura de ubicación y suj eción lateral (8) puede moverse en forma deslizable a lo largo de guías longitudinales (9) en un lado de la línea transportadora ( 1 ) entre la posición operativa en la estación de ensamblaj e y una posición de espera, corriente arriba o corriente debajo de la estación de ensamblaje, y cuando la estructura de ubicación y sujeción lateral (8) está en la posición operativa, es recibida sobre secciones separadas de las guías (9) que están en forma de secciones de riel (9) llevadas por una estructura (91 ) que puede moverse a lo largo de una dirección transversal a la línea ( 1 ) caracterizado además porque la estructura de soporte (82) comprende una plataforma de base (82a) y al menos dos pilares (82b) conectados en forma removible a la plataforma (82a) en posiciones sustancialmente alineadas unas con otras a lo largo de una dirección longitudinal paralela a la línea ( 1 ), las posiciones de los pilares en relación a la plataforma (82a) tanto en la dirección longitudinal paralela a la línea ( 1 ) como en una dirección transversal con respecto a la dirección longitudinal son diferentes para estructuras laterales (8) provistas para diferentes tipos de carrocerías, - la plataforma (82a) que forma parte de cada estructura de ubicación y suj eción lateral (8) es idéntica para todas las estructuras laterales (8) provistas para los diferentes tipos de carrocerías.

2. El sistema de ensamblaje de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el armazón (81 ) está en contacto con la estructura de soporte (82) para de esta manera descargar en la misma su peso y las fuerzas de reacción transversales aplicadas por la carrocería a los dispositivos de ubicación y sujeción (D) como resultado del acoplamiento de los mismos en la carrocería durante la operación de ensamblaj e.

3. El sistema de ensamblaje de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el armazón (8 1 ) está en contacto c el lado interior de los pilares (82b), es decir, el lado que mira hacia estación de ensamblaj e.

4. El sistema de ensamblaj e de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado además porque cada uno de los armazones (81 ) que llevan los dispositivos de ubicación y suj eción (D) tiene la forma de un armazón cuadrangular con dos postes (81 a) conectados entre sí por travesaños superiores e inferiores (8 1 b), los postes (8 1 a) están conectados a las caras interiores de los pilares (82b) de la estructura de soporte (82).

5. El sistema de ensamblaj e de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las secciones de riel (9) separadas se hacen con una precisión lo suficientemente alta como para asegurar una colocación precisa de la estructura lateral (8) que es recibida en las mismas al final de un viaj e longitudinal de la estructura hacia la posición operativa en la estación de ensamblaje, tanto a lo largo de la dirección vertical como a lo largo de una dirección transversal a la línea ( 1 ).

6. El sistema de ensamblaj e de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque cada una de las estructuras de ubicación y sujeción laterales (8) está dispuesta para acoplar las secciones de riel (9) con juego y está provista además con medios de guía auxiliares (20, 21 , 22) que son acoplados sólo en una porción final del viaj e longitudinal de la estructura lateral (8) hacia su posición operativa, para de esta manera ubicarla en forma precisa en posición tanto vertical como transversalmente.

7. El sistema de ensamblaj e de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque está provisto con una o más estructuras superiores ( 16) que llevan dispositivos de ubicación y sujeción (D) adaptados para operar en diferentes tipos respectivos de carrocerías de vehículos automotores y además porque una o más de las estructuras superiores ( 16) pueden ser rápidamente colocadas en la estación de ensamblaje para conectar rígidamente las estructuras de ubicación y sujeción laterales (8) entre las mismas y para hacer posible el acoplamiento de los dispositivos de ubicación y sujeción (D) llevados por la estructura superior ( 16) en el tipo respectivo de carrocería de vehículo automotor.