ITTO930675A1

ITTO930675A1 - Dispositivo per la saldatura a punti di strutture costituite da elementi di lamiera stampata

Info

Publication number: ITTO930675A1
Application number: IT000675A
Authority: IT
Inventors: Cristiano Rossi
Original assignee: Comau Spa
Priority date: 1993-09-15
Filing date: 1993-09-15
Publication date: 1995-03-15
Also published as: PL303321A1; RU94014634A; ATE155382T1; JP2562280B2; BR9402119A; PL173838B1; RU2090331C1; CA2121098A1; KR100189608B1; TR28366A; JPH0796373A; EP0642878A3; KR950008015A; CA2121098C; CN1100354A; EP0642878B1; USRE36541E; US5400943A; EP0642878A2; DE69404245T2

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo per la saldatura a punti di strutture CASO il costituite da elementi di lamiera stampata",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ai dispositivi per la saldatura a punti di strutture costituite da elementi di lamiera stampata, in particolare di carrozzerie di autoveicoli, del tipo comprendente :

una stazione di saldatura provvista di mezzi di saldatura automatica programmabili,

una linea per alimentare in successione le strutture da saldare alla stazione di saldatura,

due o pi? coppie di telai conformatori predisposti nella stazione di saldatura in modo tale

da essere rapidamente intercambiabili nella posizione di lavoro, portanti dispositivi per bloccare gli elementi costituenti la struttura da saldare nella posizione reciproca corretta di assemblaggio, i telai di ciascuna coppia essendo provvisti di dispositivi di bloccaggio adatti ad un rispettivo tipo di struttura da saldare,

dette coppie di telai essendo montati scorrevoli longitudinalmente ai due lati della suddetta linea in corrispondenza della stazione di saldatura, cos? da essere rapidamente spostabili fra una zona di attesa ed una zona di lavoro, i telai di ciascuna coppia essendo inoltre spostabili trasversalmente alla linea, quando sono nella zona di lavoro, tra una posizione distanziata inoperativa ed una posizione ravvicinata, in cui i dispositivi di bloccaggio impegnano la struttura che si trova nella zona di lavoro.

La richiedente produce da tempo dispositivi di saldatura aventi le caratteristiche sopra indicate (vedere ad esempio brevetto USA 4256947 e brevetto tedesco 2810822). Tali sistemi di saldatura, commercializzati con il marchio "ROBOGATE?, hanno determinato una svolta nella tecnica della saldatura a punti delle carrozzerie di autoveicolo. Il sistema Robogate ha trovato applicazione diffusa presso svariati costruttori di autoveicoli in tutto il mondo, grazie ad una serie di importanti vantaggi rispetto ai sistemi utilizzati in precedenza. In primo luogo, il sistema ? dotato di un elevato grado di flessibilit?, ossia ? in grado di operare su carrozzerie anche molto diverse fra loro, per cui una stessa linea pu? essere utilizzata per la produzione di diversi modelli. In secondo luogo, il sistema ? adattabile con operazioni relativamente semplici e rapide e conseguentemente con investimenti molto bassi, alla produzione di un nuovo modello di carrozzeria. Un altro vantaggio consiste nel fatto che ? assicurata un'uniforme qualit? su tutti i modelli di uno stesso tipo su cui opera il sistema.

La tecnica nota corrispondente al sistema Robogate prevede che ciascuna carrozzeria da saldare giunga nella stazione di saldatura in una condizione gi? assemblata in modo labile. Infatti, a monte della stazione di saldatura Robogate sono predisposte una o pi? stazioni di aggraffatura, in cui i vari elementi costituenti la carrozzeria vengono assemblati provvisoriamente fra loro mediante piegatura di linguette di collegamento. Il suddetto collegamento provvisorio ? naturalmente un collegamento labile, ossia consente piccoli spostamenti di ciascun elemento rispetto agli elementi adiacenti. Proprio per tale ragione, i telai conformatori predisposti nella stazione di saldatura sono provvisti di dispositivi di bloccaggio che impegnano le varie parti della carrozzeria al fine di bloccarle nella corretta posizione di montaggio prima dell'esecuzione dei punti di saldatura da parte dei robot previsti nella stazione. Una volta che sulla carrozzeria ? stato eseguito un numero di punti di saldatura (in una o pi? stazioni Robogate) sufficiente per dare una geometria stabile alla carrozzeria/ quest'ultima procede verso ulteriori stazioni di completamento della saldatura, che non richiedono pi? l'uso di dispositivi di bloccaggio.

Costituisce uno scopo primario della presente invenzione realizzare un dispositivo di saldatura del tipo indicato all'inizio che non richieda l'impiego di stazioni di aggraffatura a monte della stazione di saldatura, per il collegamento provvisorio delle varie parti della carrozzeria.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un dispositivo del tipo sopra indicato che risulti costruttivamente pi? semplice, meno ingombrante e pi? flessibile rispetto ai dispositivi noti sopra citati.

In vista di raggiungere i suddetti scopi, la presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per la saldatura a punti di strutture costituite da elementi di lamiera stampata, in particolare carrozzerie di autoveicoli, comprendente:

una stazione di saldatura, provvista di mezzi di saldatura automatica programmabili,

una linea per alimentare in successione le strutture da saldare alla stazione di saldatura, due o pi? coppie di telai conformatori predisposti nella stazione di saldatura in modo tale da essere rapidamente intercambiabili nella posizione di lavoro, portanti dispositivi per bloccare gli elementi costituenti la struttura da saldare nella posizione reciproca corretta di assemblaggio, i telai di ciascuna coppia essendo provvisti di dispositivi di bloccaggio adatti ad un rispettivo tipo di struttura da saldare,

dette coppie di telai essendo montati scorrevoli longitudinalmente ai due lati della suddetta linea in corrispondenza della stazione di saldatura, cos? da essere rapidamente spostabili fra una zona di attesa ed una zona di lavoro, i telai di ciascuna coppia essendo inoltre spostabili trasversalmente alla linea, quando sono nella zona di lavoro, tra una posizione distanziata inoperativa ed una posizione ravvicinata, in cui i dispositivi di bloccaggio impegnano la struttura che si trova nella stazione di lavoro,

caratterizzato dal fatto che:

a) i telai conformatori sono montati su carrelli automotori guidati lungo due piste ai due lati della linea,

b) la linea di trasporto comprende mezzi di sopporto per sostenere i vari elementi costituenti ciascuna struttura da saldare in una posizione prossima a quella di assemblaggio finale, ma con detti elementi separati l'uno dall'altro,

c) le suddette piste di guida presentano porzioni separate traslabili trasversalmente alla direzione longitudinale della linea in corrispondenza della zona di lavoro, per spostare i due telai conformatori che si trovano nella zona di lavoro fra la loro posizione distanziata inoperativa e la loro posizione ravvicinata operativa,

d) detti mezzi di sopporto della linea comprendono parti mobili, rispettivamente per la sospensione delle due fiancate di ciascuna struttura da saldare, dette parti mobili essendo spostabili tra una prima posizione adatta al trasporto, in cui dette fiancate sono ravvicinate fra loro, ed una seconda posizione in cui dette fiancate risultano fra loro distanziate ed adiacenti a due telai conformatori predisposti in posizione inoperativa nella stazione di lavoro, in modo tale da consentire il prelievo delle suddette fiancate da parte dei dispositivi di bloccaggio di detti telai conformatori e il successivo bloccaggio dei vari elementi costituenti la struttura da saldare nella configurazione di saldatura a seguito dello spostamento dei telai conformatori nella loro posizione operativa.

Grazie alle caratteristiche sopra indicate, il dispositivo secondo l'invenzione consente di ottenere una serie di vantaggi. La predisposizione dei telai conformatori su carrelli motorizzati guidati su due piste ai due lati della linea permette di eliminare le ingombranti e complicate incastellature fisse di sopporto previste negli impianti Robogate di tipo tradizionale, allo scopo di sostenere e guidare i telai conformatori. Lo spazio della stazione di saldatura risulta in tal modo molto pi? libero, cos? da facilitare la predisposizione e il lavoro dei robot di saldatura. Inoltre, poich? ciascun telaio conformatore ? mobile indipendentemente dagli altri telai, il passo fra ciascun telaio e il telaio successivo nella linea ? libero e variabile, il che consente una grande flessibilit? nella progettazione e nella installazione dell'impianto.

Inoltre, il dispositivo secondo l'invenzione permette di eliminare totalmente le stazioni di aggraffatura per l'assemblaggio provvisorio delle carrozzerie a monte della stazione di saldatura. In una forma preferita di attuazione, la suddetta linea di trasporto ? ad esempio un convogliatore aereo e i suddetti mezzi di sopporto sono costituiti da mezzi a gancio associati a detto convogliatore aereo che prelevano i vari elementi costituenti la carrozzeria dell'autoveicolo in stazioni di approvvigionamento a monte della stazione di saldatura, fino a formare un "grappolo" di elementi che sono sospesi o comunque sopportati dai mezzi a gancio in una posizione prossima a quella di assemblaggio finale, senza tuttavia essere collegati fra loro. Quando il suddetto grappolo di elementi corrispondenti ad una carrozzeria da saldare giunge nella zona di lavoro, i mezzi di sopporto si portano nella suddetta seconda posizione in modo da consegnare le fiancate della carrozzeria ai telai conformatori che si trovano in posizione inoperativa nella zona di lavoro. A questo punto, i telai conformatori si possono portare nella loro posizione ravvicinata operativa in modo tale per cui i dispositivi di bloccaggio da essi portati possono bloccare le fiancate e i restanti elementi costituenti la carrozzeria nella posizione corretta di assemblaggio, cosi da consentire l'esecuzione di punti di saldatura da parte dei robot in numero sufficiente ad assicurare una geometria stabile alla carrozzeria. Una volta effettuata l'operazione di saldatura, la linea di trasporto provvede a far uscire la carrozzeria saldata dalla stazione e a farvi entrare un successivo grappolo di elementi da saldare.

Secondo un?ulteriore caratteristica preferita, i suddetti mezzi di sopporto sono anche provvisti di organi a traversa che vengono posizionati dai robot predisposti nella stazione di saldatura con le estremit? di detti organi a traversa connesse ai due telai conformatori che si trovano in posizione operativa nella zona di lavoro, in modo tale da garantire rigidezza e posizionamento corretto dei telai durante l'esecuzione della saldatura.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

la figura 1 ? una vista schematica in pianta di un impianto di saldatura secondo l'invenzione, , la figura 2 ? una vista schematica prospettica di un dispositivo di saldatura secondo l'invenzione, la figura 3 ? una vista laterale in scala ampliata del dispositivo della figura 2,

la figura 4 ? una vista in pianta del dispositivo della figura 3,

la figura 5 ? una vista in scala ampliata di un particolare della figura 3,

la figura 6 ? una vista in sezione trasversale della stazione di saldatura in una prima condizione operativa,

la figura 7 ? una vista in sezione trasversale della stazione di saldatura in una seconda condizione operativa,

la figura 8 ? una vista in scala ampliata di un particolare delle figure 6, 7,

la figura 9 ? una vista in sezione secondo la linea IX-IX della figura 8,

la figura 10 ? una vista in sezione secondo la linea X-X della figura 9,

la figura 11 ? una vista in scala ampliata ed in sezione secondo la linea XI-XI della figura 7,

la figura 12 ? una vista parzialmente sezionata ed in scala ampliata di un particolare delle figure 6, 7,

la figura 13 mostra una variante della figura 5, e

la figura 14 ? una vista in sezione secondo la linea XIV-XIV della figura 13.

Nella figura 1, il numero di riferimento 1 indica nel suo insieme una stazione di saldatura secondo la presente invenzione destinata alla imbastitura mediante saldatura a punti di carrozzerie di autoveicolo costituite da elementi di lamiera stampata. Col termine "imbastitura" si intende qui l'esecuzione di un numero di punti di saldatura sufficiente ad assicurare una geometria stabile alla carrozzeria. Sarebbe naturalmente possibile predisporre pi? di una stazione del tipo della stazione 1 allo scopo di eseguire l'imbastitura. Quando tale operazione ? terminata, le carrozzerie vengono fatte avanzare, in un modo per se noto, verso ulteriori stazioni di completamento della saldatura, che presentano una struttura decisamente pi? semplificata, non necessitando di dispositivi di bloccaggio per mantenere gli elementi da saldare nella corretta posizione di saldatura.

Nel caso dell'esempio illustrato, la stazione di saldatura 1 ? destinata ad operare su due differenti modelli di carrozzeria. Il numero di riferimento 2 indica schematicamente una linea di trasporto per trasportare attraverso la stazione di saldatura 1, in successione, grappoli di elementi costituenti le varie carrozzerie da saldare. Nel caso del particolare esempio illustrato (vedere figura 2) la linea di trasporto 2 comprende un convogliatore aereo includente una rotaia sopraelevata 3 su cui ? guidato un carrello 4 provvisto di un gruppo motoriduttore 5 che ne provoca l?avanzamento. Il carrello sopraelevato 4 sostiene una struttura di sopporto, o "gancio" 6 alla quale sono appesi o comunque sopportati gli elementi principali costituenti la carrozzeria, in modo tale per cui tali elementi sono separati fra loro, ma sono comunque sostenuti in una posizione prossima a quella di assemblaggio finale. Come visibile chiaramente nella figura 6, i suddetti elementi comprendono essenzialmente un autotelaio 7 e due fiancate 8. Come visibile chiaramente nelle figure 2, 5, il gancio 6 comprende una barra frontale 9 ed una barra posteriore 10 che scendono centralmente verso il basso a partire da una barra superiore longitudinale 11 connessa al carrello aereo 4. Le barre 9, 10 si prolungano verso il basso con due porzioni di sopporto 11, 12 portanti coni di riferimento 13 (figura 6) che impegnano corrispondenti fori ricavati nell'autotelaio 7 per sostenere tale autotelaio e nello stesso tempo posizionarlo correttamente una volta che il gancio 6 si trova nella zona di saldatura, secondo quanto verr? illustrato nel seguito.

Con riferimento ancora alla figura 1, i vari elementi costituenti il grappolo portato da ciascun gancio 6 sono prelevati dal gancio 6 in stazioni A, B, C a monte della stazione di saldatura 1. In corrispondenza di tali stazioni, nella versione preferita sono previsti robot manipolatori 13 che provvedono a prelevare i vari elementi da contenitori di approvvigionamento 14 e a disporli sui ganci 6. Naturalmente il carico degli elementi pu? essere eseguito con altri dispositivi automatici diversi dai robot, oppure manualmente. Una volta eseguito il carico dell'intero grappolo, ciascun gancio 6 viene quindi portato nella stazione di saldatura attraverso linee di trasporto 2a, 2b, 2c che convergono nella linea 2, cosi da dare luogo ad una fila di grappoli, corrispondenti ad una successione qualsiasi di carrozzerie dei due modelli in questione.

Ancora con riferimento alle figure 1, 2, in corrispondenza della stazione di saldatura 1, sono predisposti, ai due lati della linea 2, robot di saldatura 16 che sono in grado di eseguire i punti di saldatura necessari su ogni carrozzeria, in base ad un programma corrispondente allo specifico modello .

Allo scopo di mantenere bloccati i vari elementi di ciascun grappolo nella posizione corretta di assemblaggio finale, per l?esecuzione della saldatura nella stazione 1, sono previste due coppie di telai conformatori 17, 18. Ciascuna coppia di telai 17, 18 ? predisposta con una serie di dispositivi di bloccaggio corrispondenti a un rispettivo modello di carrozzeria da saldare. I dispositivi di bloccaggio non sono illustrati nei disegni annessi, sia in quanto essi sono di tipo per se noto, sia in quanto la loro eliminazione dai disegni rende questi ultimi di pi? pronta e facile comprensione. Tali dispositivi comprendono comunque, secondo la tecnica tradizionale, dei dispositivi a pinza comprendenti due ganasce almeno una delle quali ? mobile fra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura e presentanti una conformazione corrispondente a quella delle parti da bloccare insieme. Ciascuno dei telai 17, 18 ? montato su carrelli 20 con ruote 21 che sono guidate lungo piste longitudinali 22 disposte ai due lati della linea 2 e della stazione di saldatura 1. Pertanto, nel dispositivo secondo l'invenzione, risulta completamente eliminata l'ingombrante e complicata incastellatura fissa di sopporto che ? predisposta nelle stazioni Robogate di tipo noto al fine di sopportare e guidare i telai conformatori. In tal modo, come visibile chiaramente nella figura 2, l'ingombro della stazione risulta notevolmente diminuito e la stazione risulta completamente libera da strutture che possono ostacolare il lavoro dei robot di saldatura o renderne problematico il posizionamento. Grazie alla suddetta caratteristica, inoltre, le dimensioni di ciascun telaio conformatore risultano notevolmente ridotte rispetto alle dimensioni usuali dei telai conformatori previsti nei sistemi Robogate di tipo noto.

Con riferimento ancora alle figure 1, 2, i telai conformatori 17, 18, grazie al loro montaggio sui carrelli 20 guidati sulle piste 22, risultano rapidamente intercambiabili nella zona di lavoro L della stazione di saldatura. In particolare, ciascuna coppia di telai 17, 18 ? spostabile fra la posizione di lavoro L ed una posizione di attesa che per i telai 17 ? la posizione indicata con Wl nella figura 1 e per i telai 18 ? la posizione indicata con W2 sempre nella figura 1.

Come visibile nelle figure 2-5, le piste di guida 22 previste ai due lati della stazione di saldatura presentano, in corrispondenza della zona di lavoro L, delle porzioni separate 23 che sono montate scorrevoli in una direzione trasversale alla direzione longitudinale della linea 2 rispetto a guide fisse 24. Pertanto, quando una coppia di telai conformatori 17 o 18 si trova nella zona di lavoro L, detti telai risultano spostabili fra una posizione distanziata inoperativa (vedere figura 6) ed una posizione ravvicinata operativa, in cui i dispositivi di bloccaggio portati da tali telai possono impegnare i vari elementi costituenti la carrozzeria in modo da bloccarli nella posizione reciproca corretta di assemblaggio.

Nella figura 5, sono visibili i motori 25 per il comando dei carrelli 20. Tali motori sono ad esempio motori elettrici che possono essere alimentati in un qualsiasi modo noto nel campo dei carrelli automotori. Per quanto riguarda la movimentazione trasversale delle porzioni 23 di guida, essa pu? essere ottenuta mediante un qualsiasi dispositivo di movimentazione di tipo noto, ad esempio un dispositivo a biella-manovella (non illustrato). Con riferimento alle figure 5, 6, 7, ciascun gancio 6 sopporta, come ? gi? stato indicato il grappolo degli elementi principali destinati a costituire la carrozzeria dell'autoveicolo, specificatamente, l'autotelaio 7 e le fiancate 8. Come ? gi? stato pure indicato, l'autotelaio 7 ? sopportato da coni di riferimento 13. Come visibile nella figura 6, tali coni sono montati flottanti su snodi 26 portati dal gancio 6. I coni 13 presentano codoli inferiori 27 che sporgono inferiormente dal gancio 6 e vengono trattenuti in posizione rigorosamente determinata da pinze di bloccaggio 28 previste nella zona di lavoro L della stazione di saldatura al fine di garantire con precisione il posizionamento del pavimento 7.

Sempre con riferimento alle figure 6, 7, le due fiancate 8 sono invece appese a bracci oscillanti 29 facenti parte della struttura del gancio 6, che possono essere ruotati intorno a rispettivi assi di articolazione 30 mediante un qualsiasi dispositivo di comando, ad esempio motoriduttore e biella manovella (non illustrati). Pertanto, i bracci 29 possono essere spostati fra una prima posizione reciprocamente ravvicinata (figura 7) ed una seconda posizione allargata (figura 6).

Quando il gancio 6 giunge nella zona di lavoro L, i bracci 29 si trovano nella prima posizione illustrata nella figura 7. Nello stesso tempo, i telai conformatori predisposti nella zona di lavoro L (in funzione del modello di carrozzeria da saldare) si trovano ancora nella loro posizione distanziata inoperativa illustrata nella,figura 6.

Nella suddetta condizione, 1 vari elementi costituenti la carrozzeria non sono ancora collegati fra loro, ma sono separati l?uno dall'altro, in una posizione prossima a quella di assemblaggio finale (come illustrato nella figura 7). A partire da tale condizione, i bracci 29 si allargano fino ad arrivare nella posizione illustrata nella figura 6, in modo tale da consegnare le fiancate 8 alla coppia di telai conformatori (i telai 18 nel caso illustrato nella figura 6) che si trovano nella zona di lavoro L. Quando ci si trova cos? nella condizione illustrata nella figura 6, i dispositivi di bloccaggio portati dai telai conformatori 18 sono in grado di impegnare e sostenere le fiancate 8. In tal modo, i bracci oscillanti 29 cessano di assolvere la funzione di sopportare le fiancate 8, mentre i due telai conformatori 18 possono essere avvicinati nella loro posizione operativa (figura 7) tramite traslazione trasversale delle porzioni di pista 23.

Il posizionamento accurato dei telai 18 nella condizione operativa illustrata nella figura 7 ? determinato rigorosamente dall'impegno di rulli o sfere di riferimento 31 portati dai telai in corrispondenti sedi definite da rulli 32, nel modo che verr? illustrato pi? in dettaglio nel seguito.

Quando i telai conformatori giungono nella posizione illustrata nella figura 7, i dispositivi di bloccaggio da essi portati bloccano le fiancate 8 sul pianale 7 nella posizione reciproca corretta di assemblaggio. Nello stesso tempo, uno o pi? robot 16 vengono utilizzati come robot manipolatori al fine di posizionare sulle due fiancate 8 delle traverse superiori di collegamento 33 predisposte ad esempio su una rastrelliera portata dal gancio 6 per il prelievo da parte di detti robot. A tal fine, i robot 16 possono essere del tipo adatto sia a manipolare sia a saldare, essendo provvisti di pinza di presa oltre che di pinza di saldatura, cos? da poter operare sia come robot di saldatura, sia come robot manipolatori.

Sempre allo scopo di assicurare un corretto posizionamento dei telai conformatori 18 durante l'operazione di saldatura, i telai vengono collegati superiormente fra loro mediante traverse 34 le cui estremit? sono provviste di pioli 35 sporgenti inferiormente che impegnano corrispondenti sedi previste nei telai conformatori, come verr? illustrato in dettaglio qui nel seguito.

La figura 8 illustra una delle traverse 34. Tale traversa presenta una struttura scatolata di lamiera includente una porzione'centrale 34a con un'apertura 34b attraverso la quale due pinze 34c (figure 9, 10) possono entrare nella cavit? interna della traversa 34 ed afferrare una piastra 36 saldata alla struttura della traversa 34. Le due pinze 34c sono portate da due mensole 37 destinate ad essere collegate al polso di uno dei robot 16.

La figura 11 illustra il dettaglio di uno dei pioli d'estremit? 35 di cui ? provvista la traversa 34. Come si vede, il piolo 35 presenta in due posizioni assialmente distanziate due anelli a superficie sferica 38, 39 che vengono ricevute in due sedi di forma corrispondente predisposte in due elementi 40, 41 facenti parte della struttura del telaio conformatore. Il piolo 35 entra nella cavit? interna 42 del telaio attraverso una apertura 43 predisposta sulla superficie superiore di questo, fino a portarsi in contatto con i suddetti anelli sferici 38, 39 sulle sedi corrispondenti. In tale condizione, ili piolo 35 ? bloccato in posizione mediante un dispositivo di bloccaggio 43 comprendente una ganascia 44 articolata intorno a un asse 45 che viene inserita attraverso un'apertura 46 del telaio 18 fino a provocarne l'impegno su una battuta anulare 47 ricavata all'estremit? inferiore del piolo 35. In tal modo, i due anelli 38, 39 sono premuti assialmente contro le loro sedi e la traversa 34 ? cos? bloccata a ciascuna estremit? sopra il rispettivo telaio 18.

Con riferimento alla figura 12, ciascuna pista 22 ? saldata sopra un piano 48 livellabile mediante viti 49. Le ruote 21 del carrello 20 sono montate girevoli su un telaio 50 che presenta un perno trasversale 51 che sopporta la struttura del telaio conformatore mediante interposi2ione di un anello di materiale elastomero 52 fra detto perno 51 e un sopporto forato 53 sporgente dalla struttura del telaio 18 (vedere anche figura 5). Pertanto, il telaio conformatore ? in grado di compiere piccoli spostamenti in senso verticale rispetto al telaio 50 del carrello 20.

La figura 12 illustra inoltre ruote inferiori e laterali di guida 54, 55 che impegnano la superficie inferiore laterale della pista 22.

La figura 12 illustra pure in scala ampliata il dettaglio della sfera 31 che ? destinata ad essere ricevuta nella sede definita fra i due rulli 32 quando il telaio 18 giunge nella sua posizione operativa. I rulli 32 sono portati da una staffa 56 che ? articolata intorno a un asse 57 ad una struttura fissa 58, in modo tale per cui quando il telaio 18 viene spostato verso la sua posizione operativa, la struttura 56 si trova nella posizione di attesa indicata con linea tratteggiata, fino a quando la ruota 31 entra in contatto con le ruote 32 costringendo il sopporto 56 a ruotare fino a portarsi nella posizione illustrata con linea a tratto continuo, in cui il telaio 18 risulta leggermente sollevato (tale possibilit? essendo offerta dalle boccole di gomma 52) e posizionato correttamente per l'esecuzione delle operazioni di saldatura.

Come visibile nella figura 4, per ciascun telaio conformatore sono previsti due dispositivi del tipo sopra descritto. In un caso, sono previsti due rulli 32 disposti in un piano trasversale rispetto alla direzione longitudinale della linea, mentre in corrispondenza dell'altro carrello del telaio, sono previsti quattro rulli 32 disposti a crociera, in tal caso il rullo 31 essendo sostituito da una sfera.

Il funzionamento del dispositivo sopra descritto ? il seguente.

La stazione di saldatura 1 riceve in successione i ganci 6 portanti i grappoli di elementi (pianale e fiancate) destinati a costituire le carrozzerie da saldare. Tali grappoli vengono formati nelle stazioni A, B, C (figura 1) situate a monte della stazione di saldatura. Nel caso dell'esempio illustrato, la stazione di saldatura 1 ? predisposta per operare su due modelli differenti di carrozzeria. E' chiaro comunque che la stazione potrebbe operare su pi? di due modelli differenti, a patto di predisporre un corrispondente numero di coppie di telai conformatori. Al termine dell'operazione di saldatura di una carrozzeria nella stazione di lavoro nella zona di lavoro L, la linea 2 viene attivata per avviare all?uscita la carrozzeria saldata e per far contemporaneamente entrare nella zona di lavoro L un nuovo grappolo da saldare. Se il nuovo grappolo corrisponde ad una carrozzeria di modello differente dal modello della carrozzeria che ? stata appena saldata, durante lo spostamento della linea 2, vengono pure attivati i carrelli motorizzati dei telai conformatori 17, 18 per sostituire la coppia di telai che si trova nella zona di lavoro L. Ci? pu? essere fatto naturalmente dopo che i due telai precedentemente situati nella zona di lavoro sono stati spostati trasversalmente nella loro posizione inoperativa distanziata. Quando i due nuovi telai giungono nella zona di lavoro essi rimangono nella loro posizione inoperativa distanziata. I bracci oscillanti 29 del gancio 6 che ? appena arrivato nella zona di lavoro L vengono a questo punto allargati per consegnare le fiancate 8 del grappolo ai due telai conformatori. I dispositivi di bloccaggio dei telai vengono attivati per afferrare e sopportare le due fiancate 8, dopodich? i due telai vengono spostati trasversalmente nella loro posizione ravvicinata operativa, in cui i vari dispositivi di bloccaggio sono in grado di riferire le fiancate 8 rispetto al pianale 7. Contemporaneamente, tale pianale ? riferito in posizione precisa grazie al bloccaggio delle estremit? inferiori 27 dei coni di riferimento 13 mediante le ganasce 28. Inoltre, la posizione precisa dei telai conformatori ? assicurata dall'impegno dei rulli o sfere 31 sui rulli 32 portati dalle strutture fisse 58. Come ? stato sopra descritto. A questo punto, robot 16 che vengono utilizzati come robot manipolatori prelevano le traverse superiori 33 e le posizionano con le loro estremit? in contatto con le due fiancate 8. Sempre i robot manipolatori prelevano le traverse 34 portanti i pioli 35 e le impegnano sui due telai conformatori in modo da costituire una sorta di gabbia rigida di riferimento per il bloccaggio delle varie parti da saldare.

I robot di saldatura possono cos? intervenire per effettuare un numero di punti di saldatura sulla carrozzeria sufficiente per garantire una geometria stabile alla carrozzeria stessa. A saldatura effettuata, le traverse 34 vengono rimosse e i dispositivi di bloccaggio dei telai conformatori vengono disattivati e i telai stessi vengono riportati nella posizione distanziata inoperativa, lasciando la carrozzeria saldata sopportata dal gancio 6. Il ciclo di operazioni pu? quindi ripetersi con l'introduzione di un nuovo grappolo da saldare.

Come risulta evidente dalla descrizione che precede, il dispositivo secondo l'invenzione conserva tutti i vantaggi tipici del sistema Robogate, ossia un'elevata flessibilit? operativa, che permette alla stazione di saldatura di operare su carrozzerie anche molto diverse fra loro; la possibilit? di introdurre nella produzione un nuovo modello di carrozzeria con tempi di allestimento ed investimenti molto ridotti e assoluta uniformit? di produzione delle carrozzerie di uno stesso tipo.

Il dispositivo secondo l'invenzione ? inoltre caratterizzato da notevoli ulteriori vantaggi. In primo luogo, risulta completamente eliminata l'operazione di aggraffatura prevista tradizionalmente a monte della stazione Robogate per preassemblare la carrozzeria da saldare. L'impianto di produzione risulta pertanto notevolmente semplificato e di costo pi? ridotto. Inoltre, risultano completamente eliminate le ingombranti incastellature fisse previste nelle stazioni di saldatura Robogate di tipo tradizionale allo scopo di sopportare e guidare i telai conformatori. Come si ? visto, ciascun telaio ? mobile indipendentemente dagli altri telai, il che lascia un grosso spazio disponibile per il posizionamento dei robot di saldatura ed ha inoltre una notevole flessibilit? nella progettazione e nella messa in opera, grazie al fatto che il passo fra i diversi telai non ? fisso e costante.

Come pure ? stato illustrato, il dispositivo garantisce con assoluta precisione il posizionamento corretto delle varie parti da saldare e dei telai conformatori, il che permette una elevata qualit? di produzione.

Anche la struttura dei telai conformatori risulta drasticamente semplificata e ridotta nelle dimensioni rispetto a quella dei telai conformatori delle stazioni Robogate di tipo tradizionale.

Le figure 13 e 14 mostrano una variante del dispositivo secondo l'invenzione. In tali figure parti identiche o simili a quelle descritte precedentemente sono indicate con gli stessi riferimenti numerici.

La figura 13 ? una vista analoga alla figura 5 nella quale, per semplicit? di illustrazione, ? stata omessa la rappresentazione del convogliatore aereo (rotaia 3 e carrello 4), nonch? della struttura a gancio 6. Anche la struttura di sopporto dell'autotelaio 7 ? rappresentata nella figura 14 in forma semplificata.

Questa variante differisce dalla forma di attuazione descritta in precedenza fondamentalmente per il fatto che viene eliminata la necessit? di utilizzare le traverse superiori 34 il che, oltre ad una semplificazione costruttiva, offre il vantaggio di evitare ingombri trasversali nella zona superiore della stazione di saldatura 1.

Questa semplificazione ? ottenuta grazie al fatto che i telai conformatori 18 (o 17), anzich? essere fra loro collegati superiormente, vengono resi rigidamente solidali, in corrispondenza delle zone sovrastanti i carrelli 20, alle relative strutture fisse 58. A tale , effetto ciascuna struttura 58 sopporta rispettivi attuatori di bloccaggio motorizzati 60 di tipo convenzionale, ad esempio a fluido in pressione o di tipo equivalente, aventi ciascuno un braccio mobile 61 ed un riscontro di estremit? 62 atto ad impegnarsi attraverso un'apertura 63 formata al di sopra del corrispondente carrello 20 del telaio conformatore 18. I riscontri di estremit? 62 sono girevoli, ad esempio di 90", fra la posizione abbassata di riposo rappresentata nella parte destra della figura 14, e la posizione sollevata operativa rappresentata nella parte sinistra della stessa figura e nella figura 13.

Inoltre nella zona degli attuatori 60 le strutture fisse 58 recano, in corrispondenza del lato anteriore di ciascun telaio 18, una coppia di rulli contrapposti ad assi obliqui 64 atti a cooperare con una superficie complementare 65 della struttura del carrello 20 anteriore, ed in corrispondenza del lato posteriore di ciascun telaio 18, un rullo ad asse verticale 67 atto a cooperare con una superficie complementare 66 della struttura del carrello 20 posteriore.

Nel funzionamento, allorch? i due telai conformatori 18 vengono mossi trasversalmente dalla posizione distanziata inoperativa (rappresentata nella parte di destra della figura 14) alla posizione ravvicinata operativa (rappresentata nella parte di sinistra della stessa figura e nella figura 13), gli attuatori motorizzati 60 vengono attivati in modo da serrare e bloccare rigidamente, in corrispondenza dei lati esterni delle relative aperture 63, i telai conformatori 18 rispetto alle strutture fisse 58. Durante la fase di avvicinamento i rulli 64 e 67 cooperano con le rispettive superfici 65 e 66 in modo da recuperare il cedimento elastico sotto carico degli elementi di materiale elastomero 52, sollevando leggermente i telai 18, con modalit? analoghe a quanto descritto con riferimento alla precedente forma di attuazione.

In questo modo viene assicurato il posizionamento preciso e rigido dei telai conformatori 18, senza 1'impiego di traverse superiori .

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente ?invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la saldatura a punti di strutture costituite da elementi di lamiera stampata, in particolare carrozzerie di autoveicoli, comprendente : una stazione di saldatura (1), provvista di mezzi di saldatura automatica programmabili (16), una linea (2) per alimentare in successione le strutture da saldare alla stazione di saldatura (1), due o pi? coppie di telai conformatori (17, 18) predisposti nella stazione di saldatura (1) in modo tale da essere rapidamente intercambiabili nella posizione di lavoro, portanti dispositivi per bloccare gli elementi costituenti la struttura da saldare nella posizione reciproca corretta di assemblaggio, i telai di ciascuna coppia essendo provvisti di dispositivi di bloccaggio adatti ad un rispettivo tipo di struttura da saldare, dette coppie di telai (17, 18) essendo montati scorrevoli longitudinalmente ai due lati della suddetta linea (2) in corrispondenza della stazione di saldatura (1), cosi da essere rapidamente spostabili fra una zona di riposo (Wl, W2) ed una zona di lavoro (L), i telai (17, 18) di ciascuna coppia essendo inoltre spostabili trasversalmente alla linea (2), quando sono nella zona di lavoro (L), tra una posizione distanziata inoperativa ed una posizione ravvicinata operativa, in cui i dispositivi di bloccaggio portati da detti telai impegnano la struttura che si trova nella zona di lavoro (L), caratterizzato dal fatto che': a) i telai conformatori (17, 18) sono montati su carrelli automotori (20) guidati lungo due piste (22) ai due lati della linea (2), b) la linea di trasporto (2) comprende mezzi (6) per il sopporto dei vari elementi costituenti ciascuna struttura da saldare, detti elementi essendo sostenuti individualmente da detti mezzi di sopporto (6), senza essere connessi fra loro, in una posizione reciproca prossima a quella di assemblaggio finale, c) le suddette piste di guida (22) presentano porzioni separate (23) traslabili trasversalmente alla direzione longitudinale della linea (2), in corrispondenza della zona di lavoro (L), per spostare i due telai conformatori (17; 18) che si trovano nella zona di lavoro (L) fra la loro posizione distanziata inoperativa alla loro posizione ravvicinata operativa, d) e detti mezzi di sopporto (6) comprendono parti mobili (29) per la sospensione di due fiancate (8) della struttura da saldare, spostabili fra una prima posizione, adatta al trasporto lungo la linea (2), in cui dette fiancate (8) sono ravvicinate fra loro, ed una seconda posizione in cui dette fiancate sono fra loro distanziate e risultano adiacenti a due telai conformatori predisposti nella loro posizione distanziata inoperativa, in modo tale da consentire il prelievo delle fiancate (8) da parte dei dispositivi di bloccaggio di detti telai conformatori (17, 18) e il successivo bloccaggio dei vari elementi costituenti la struttura da saldare a seguito dello spostamento dei telai conformatori (17, 18) nella loro posizione operativa.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la linea di trasporto (2) comprende un convogliatore aereo e i suddetti mezzi di sopporto comprendono un gancio (6) per il sopporto e la sospensione dei vari elementi di una struttura da saldare.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il suddetto gancio (6) ? provvisto di perni flottanti di riferimento (13) per il posizionamento di un autotelaio (7) facente parte della struttura da saldare, detti perni flottanti (13) avendo estremit? inferiori (27) bloccabili in posizione precisa ad opera di ganasce di bloccaggio (28) disposte nella zona di lavoro (L).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che ciascun telaio conformatore (17, 18) ? provvisto di una coppia di carrelli (20), detto telaio conformatore essendo sopportato da perni trasversali (51) sporgenti dal telaio di detti carrelli (20) mediante interposizione di boccole di materiale elastomero (52), che consentono piccoli spostamenti verticali del telaio conformatore rispetto ai suddetti carrelli (20).
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che nella zona di lavoro sono predisposti rulli di riferimento (32) portati da una struttura (56) montata oscillante su una struttura fissa (58) ed atti a definire una sede di riferimento per un elemento di riscontro (31) portato da ciascun telaio conformatore, in modo tale da riferire il telaio conformatore in posizione precisa quando esso giunge nella sua posizione operativa nella zona di lavoro (L).
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato_ dal_ fatto_ che detto dispositivo comprende traverse (34) di collegamento dei due telai conformatori (17, 18) nella loro posizione operativa, detti mezzi di saldatura programmabili essendo costituiti da robot (16) che sono pure atti a prelevare dette traverse di collegamento (34) da una zona di riposo e a montarle sui due telai conformatori che si trovano in posizione operativa, ciascuna di dette traverse (34) essendo provvista alle estremit? di due pioli inferiori (35) per il collegamento ai rispettivi telai conformatori.
7. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre mezzi attuatori (60) per bloccare rigidamente i telai conformatori (17, 18) montati sui relativi carrelli automotori (20), a seguito dello spostamento trasversalmente alla linea (2) da detta posizione distanziata inoperativa a detta posizione ravvicinata operativa, relativamente ad una struttura fissa (58), e dal fatto che sono previsti rulli di riferimento (64, 67) portati da detta struttura fissa (58) ed atti a cooperare con corrispondenti superfici di riscontro (65, 66) associate a detti telai conformatori (17, 18). Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.