BRPI0820510B1 - Dispositivo e método para desempilhar peças em formato de chapa - Google Patents

Dispositivo e método para desempilhar peças em formato de chapa Download PDF

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Description

(54) Título: DISPOSITIVO E MÉTODO PARA DESEMPILHAR PEÇAS EM FORMATO DE CHAPA (51) Int.CI.: B65G 59/04; B65G 61/00; B21D 43/24; B65H 3/08 (73) Titular(es): SCHULER AUTOMATION GMBH & CO. KG (72) Inventor(es): REINER DÓRNER; JOACHIM POTTIEZ
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO E MÉTODO PARA DESEMPILHAR PEÇAS EM FORMATO DE CHAPA.
A presente invenção refere-se a um dispositivo para desempilhar peças em formato de chapa, em particular pedaços de metal laminado, com5 preendendo pelo menos uma estação de suprimento na qual pelo menos uma pilha de peças em formato de chapa está localizada em pelo menos uma estação de transporte na qual as peças em formato de chapa são transportadas ainda em uma maneira desempilhada, uma unidade de desempilhar sendo fornecida para transferir as peças em formato de chapa entre a estação de suprimento e a estação de transporte, a dita unidade de desempilhar engatando a pilha de peças e removendo peças em formato de chapa individuais enquanto desempilha a pilha de peças e as deposita na estação de transporte.
Tais dispositivos de desempilhar foram conhecidos por um longo tempo, em particular mo campo de tecnologia de automação. Os mesmos são, por exemplo, usados em assim chamadas linhas de prensa para remover pedaços de letal laminado empilhados de uma pilha e deposita-las em uma estação de transporte, de onde as peças de metal laminado desempiIhadas individuais são transferidas para a estação seguinte até que as mes20 mas são finalmente supridas na prensa. Neste processo, os assim chamados alimentadores aéreos com ferramentas de sucção deslocando-se ao longo de um pórtico, por exemplo, nas direções X, Y e Z em um dispositivo de deslizamento composto, são usados, permitindo um posicionamento preciso acima da pilha de peças. Os pedaços de metal laminado são então re25 colhidos pela ferramenta de sucção e transferidos para a estação de transporte, onde são depositados.
Em um dispositivo de desempilhar deste tipo, no entanto, o número de peças que podem ser transferidas entre a estação de suprimento e a estação de transporte em um dado tempo - normalmente especificado em percursos por minuto (spm) - é limitado.
A partir da técnica anterior, o transporte das peças em formato de placa, em particular pedaços de metal laminado, entre uma estação de suprimento e uma estação de transporte por meio de um transportador de correia magnética é também conhecido.
A invenção é baseada no problema de criar um dispositivo do tipo referido acima e um método por meio do qual o número de peças em formato de chapa que pode ser retirado de uma pilha de peças e transferido para uma estação de transporte em um dado tempo pode ser aumentado comparado à técnica anterior.
Este problema é solucionado por um dispositivo para desempiIhar peças em formato de chapa com os aspectos da reivindicação independente 1 e por um método para desempilhar peças em formato de chapa com os aspectos da reivindicação independente 5. Desenvolvimentos adicionais da invenção são especificados nas reivindicações dependentes.
O dispositivo de acordo com a invenção para desempilhar peças em formato de chapa é caracterizado pelo fato de que a unidade de desempühar compreende dois robôs trabalhando de modo independente um do outro, que engatam alternativamente pelo menos uma pilha de peças comum de uma estação de suprimento e são controlados por uma unidade de controle de tal maneira que um primeiro ou um segundo robô remove pelo menos uma peça em formato de chapa da pilha de peças enquanto o segundo ou o primeiro robô deposita simultaneamente pelo menos uma peça em formato de chapa recolhida na estação de transporte.
Como os robôs recolhem peças de modo alternado, pilhas de peças em formato de chapa podem ser removidas muito mais rápido que na técnica anterior. Como resultado, tempos de ciclo podem ser aperfeiçoados no processo de desempilhar. Em adição, os dois robôs são controlados para operar de modo síncrono, isto é, enquanto um robô recolhe uma parte em formato de chapa, o outro robô deposita simultaneamente uma parte recolhida. Paralisações são, portanto, evitadas porque nenhum dos robôs tem que esperar o outro robô completar seu movimento de operação antes de realizar seu próprio movimento de operação. O uso de robôs para desempilhar ainda resulta em alta flexibilidade, quando as peças em formato de chapa a serem desempilhadas podem ser viradas se exigido. As peças em formato de chapa podem ser depositadas na estação de transporte ou transferência em uma orientação ou alinhamento diferente.
A transferência de peças da estação de suprimento para a estação de transporte e o retorno da estação de transporte para a estação de suprimento envolve um movimento giratório dos dois robôs. Os movimentos giratórios exigem pouco espaço, de modo que o processo de desempilhar possa ocorrer mesmo em espaços confinados.
Cada robô de preferência remove uma parte em formato de chapa individual da pilha de peças em cada ciclo. A princípio, seria possível o10 perar com duas ou mais pilhas adjacentes de peças, das quais as peças em formato de chapa mais superiores seriam removidas simultaneamente pelo robô operando no tempo determinado.
Em um desenvolvimento adicional da invenção, os dois robôs são designados como robôs articulados multiaxiais com pelo menos quatro eixos pivotantes, dos quais um primeiro eixo pivotante vertical permite o movimento giratório entre a estação de suprimento e a estação de transporte. Como resultado de pelo menos quatro eixos, o robô pode ser posicionado com aita precisão na pilha de peças ou em um ponto de distribuição na estação de transporte a fim de recolher as peças em formato de chapa em um movimento de elevação definido ou deposita-las na estação de transporte. Robôs de cinco, seis ou mesmo sete eixos articulados são vantajosamente usados.
Em uma modalidade particularmente preferida, a unidade de desempilhar compreende um dispositivo de guia linear para a orientação linear horizontal dos dois robôs entre a estação de suprimento e a estação de transporte. Os robôs podem ter um eixo X ou linear adicional, permitindo-os transpor distâncias regulares entre a estação de suprimento e a estação de transporte que não estão dentro do alcance giratório do robô respectivo por meio de um movimento giratório e linear combinado.
Em uma variante particularmente preferida, pelo menos um dos robôs está suspenso de um dispositivo de suporte. Ambos os robôs são vantajosamente suspensos. Como uma alternativa, uma disposição ereta de pelo menos um robô é possível.
A invenção ainda refere-se a um método para desempilhar peças em formato de chapa, em particular pedaços de metal laminado, que é caracterizado pelas seguintes etapas de processo:
- provisão de pelo menos uma pilha de peças em formato de placa,
- remoção de pelo menos uma peça em formato de chapa da pilha de peças por um primeiro robô enquanto outra peça já recolhida é depositada de modo simultâneo em um ponto de distribuição por um segundo robô operando de modo independente do primeiro robô,
- transferência de pelo menos uma peça recolhida pelo primeiro robô para o ponto de distribuição em um movimento de transferência que inclui um giro do primeiro robô, enquanto o segundo robô é simultaneamente, e sem carga, retornado do ponto de distribuição para a pilha de peças da qual o primeiro robô foi recolhido por meio de um movimento de retorno envolvendo um giro do segundo robô,
- remoção de pelo menos uma peça em formato de chapa da piiha de partes pelo segundo robô enquanto a pelo menos uma peça recolhida pelo primeiro robô é simultaneamente depositada no ponto de distribuição.
Uma modalidade preferida da invenção é ilustrada no desenho e explicada em maior detalhe abaixo. No desenho:
A figura 1 é uma vista lateral de uma modalidade preferida do dispositivo para desempilhar peças em formato de chapas, e
A figura 2 é uma vista do dispositivo de desempilhar da figura 1 na direção da passagem.
As figuras 1 e 2 mostram uma modalidade preferida do dispositivo 11 de acordo com a invenção para desempilhar peças em formato de chapas 1. No presente contexto, as peças em formato de chapa 12 são pedaços de metal laminado, por exemplo, painéis de corpo que não foram ainda formatados. O dispositivo para desempilhar, que será daqui em diante simplesmente referido como dispositivo de desempilhar 11, é uma parte de uma linha de prensa em que as peças em formato de chapa 12 chegam finalmente a uma prensa de formação de metal onde são formatadas.
O dispositivo de desempilhar 11 compreende pelo menos uma estação de suprimento 13 onde pelo menos uma pilha 14 das peças em for5 mato de chapa 12 é mantida. No exemplo ilustrado, a estação de suprimento 13 é um depósito de peças do tipo mesa que pode ser capaz de movimento transversal linear. O dispositivo de desempilhar 11 pode, é claro, compreender várias estações de suprimento 13. Na estação de suprimento 13, as peças em formato de chapa 12 são empilhadas horizontalmente no topo uma da outra na pilha de peças 14.
O dispositivo de desempilhar 11 ainda compreende pelo menos uma estação de transporte 15 onde as peças em formato de chapa desempiIhadas 12 são depositadas e transferidas. Como uma regra, as peças em formato de chapa individuais, não empilhadas 12 são transportadas para uma estação de centralização ou posicionamento onde podem ser alinhadas corretamente para transferência adicional para a prensa de formação de metal. No exemplo ilustrado, a estação de transporte 15 compreende correias de transporte correspondentes 16a, 16b, uma peça em formato de chapa desempilhada 12 sendo depositada em uma primeira correia de depósito
16a e de ser transferida para uma correia de alimentação 16b, de onde é avançada para a estação seguinte, por exemplo, a estação de centralização.
Para transferir as peças em formato de chapa 12 entre a estação de suprimento 13 e a estação de transporte 15, é fornecida uma unidade de desempilhar 17, que engata a pilha de peças 14 e remove individualmente as peças em formato de chapa 12 e as deposita na estação de transporte 15 enquanto desempilha a pilha de peças 14. O núcleo da unidade de desempilhar são dois robôs operando de modo independente 18a, 18b, que engatam alternativamente uma pilha comum de peças 14 da estação de suprimento 13 e são controlados por uma unidade de controle 19 de tal maneira que um primeiro ou um segundo robô 18a, 18b deposita uma peça em formato de chapa recolhida na estação de transporte 15.
Os dois robôs 18a, 18b são desenhados como robôs articulados multiaxiais, tendo sete eixos na modalidade ilustrada. Os dois robôs 18a, 18b são ainda suspensos em uma unidade de suporte 42. Cada robô 18a,
18b compreende uma base de robô 20 na qual uma unidade de movimento 22 é montada para pivotar me torno de um primeiro eixo pivotante 21 que é vertical na posição de uso, a unidade de movimento compreendendo uma parte giratória do lado de base montada na base do robô 20 para pivotar em torno do primeiro eixo pivotante vertical 21. A unidade de movimento 22 ainda compreende um braço articulado consistindo em um braço superior 24 e um antebraço 25. Uma extremidade do braço superior 24 do braço articulado é pivotável junto com a parte giratória em torno de um segundo eixo pivotante 26 que é horizontal na posição de uso, enquanto a outra extremidade é conectada à extremidade adjacente do antebraço 25 enquanto é capaz de pivotar em torno de um terceiro eixo horizontal 27.
A unidade de movimento 22 ainda compreende um elemento rotativo 28 localizado na extremidade do antebraço 25 que é oposto ao braço superior 24 e rotativo em torno de um quarto eixo 29 se estendendo na direção longitudinal do antebraço 25. Na extremidade oposta do antebraço 25, o elemento rotativo 28 é fornecido a um elemento giratório 30 unido ao elemento rotativo 28 enquanto é capaz de pivotar em torno de um quinto eixo 31 se estendendo em ângulos retos para o quarto eixo 29.
Um elemento de rotação (não ilustrado) rotativo em torno de um sexto eixo 32 se estendendo em ângulos retos para o quinto eixo 31 e encaixado com uma peça de suporte 33, é fixado no elemento giratório 30, de modo que a peça de suporte 33 siga o movimento rotativo do elemento rota25 tivo. A peça de suporte 33 de preferência suporta um dispositivo de levantamento 34 com unidades de sucção a vácuo 35. A disposição é desenhada tal que a peça de suporte 33 se estende para o sexto eixo 32 do elemento giratório 30 ou do elemento de rotação montado no mesmo e que o dispositivo de levantamento 34 inclui um dispositivo de retenção retendo as unida30 des de sucção a vácuo, que é unida à peça de suporte 33 enquanto é rodado em torno de um sétimo eixo 36 orientado em ângulos retos para o sexto eixo 32. Detalhes adicionais na estrutura e a sequência de movimento de um robô articulado com sete eixos podem ser encontrados na EP 1 623 773.
A unidade de desempilhar 17 ainda compreende um dispositivo de guia linear 40 para a orientação linear horizontal dos dois robôs 18a, 18b entre a estação de suprimento 13 e a estação de transporte 15. O dispositivo de guia linear 40 inclui a base de robô 20, que é desenhada como um cursor e guiado em uma disposição linear ao longo de trilhos de guia que são por sua vez montados em um módulo de trilho 41.
Os módulos de trilho 41 são por sua vez fixados a um dispositivo de suporte do tipo pórtico 42. Cada um dos dois robôs, portanto tem um eixo adicional, este sendo um eixo de movimento transversal na direção X.
Para desempilhar peças em formato de chapa 12, uma pilha 14 de peças em formato de chapa 12 se torna primeiramente disponível na estação de suprimento 13, as peças em formato de capa sendo empilhadas horizontalmente no topo uma da outra.
O primeiro robô 18a agora remove uma das peças em formato de chapa pelas unidades de sucção a vácuo 35 recolhendo a peça em formato de chapa respectiva 12. Ao mesmo tempo, o segundo robô 18b deposita uma peça em formato de chapa 12 que já foi recolhida independentemente do primeiro robô 18a na correia de depósito 16a da estação de transporte
15.
A peça em formato de chapa 12 recolhida pelo primeiro robô 18a é então transferida para a estação de transporte 15 pivotando a unidade de movimento do robô 18a em torno do primeiro eixo pivotante 21, possivelmente com um movimento transversal linear sobreposto, enquanto ao mes25 mo tempo o segundo robô descarregado 18b retorna da estação de transporte 15 para a estação de suprimento pivotante sua unidade de movimento 22 em torno do primeiro eixo pivotante 21, possivelmente com um movimento transversal linear sobreposto.
A peça em formato de chapa 12 recolhida pelo primeiro robô 18a é finalmente depositada na correia de depósito 16a da estação de transporte
15, enquanto o segundo robô 18b ao mesmo tempo recolhe uma peça em formato de chapa 12 da pilha de partes 14 na estação de suprimento 13. A unidade de controle 19 controla os dois robôs 18a, 18b de tal maneira que um movimento síncrono é obtido, isto é, enquanto um robô recolhe partes em formato de chapa 12 da pilha de peças 14, o outro robô 18b deposita as peças em formato de chapa 12 na estação de transporte 15. Quando os dois robôs 18a, 18b engatam uma pilha de peças 14 aiternadamente, o tempo de ciclo para desempilhar as peças em formato de chapa é consideravelmente aperfeiçoado. A sincronização dos movimentos ainda elimina as paralisações nas sequências de movimento dos dois robôs 18a, 18b.
Quando a pilha de peças 14 foi desempilhada, os dois robôs
18a, 18b puderam engatar a pilha de peças seguinte 14 disponível em outra estação de suprimento. Se esta nova estação de suprimento está fora do alcance giratório dos dois robôs 18a, 18b, os dois robôs 18a, 18b são primeiro movidos dentro do alcance desta estação de suprimento em um movimento linear.

Claims (2)

REIVINDICAÇÕES
1/2
1. Dispositivo para desempilhar peças em formato de chapa (12), em particular pedaços de metal laminado, compreendendo pelo menos uma estação de suprimento (13) na qual pelo menos uma pilha (14) de pe5 ças em formato de chapa (12) está localizada e pelo menos uma estação de transporte (15), na qual as peças em formato de chapa (12) são transportadas ainda em uma maneira desempilhada, uma unidade de desempilhar (17) sendo fornecida para transferir as peças em formato de chapa (12) entre a estação de suprimento (13) e a estação de transporte (15), a dita unidade de
10 desempilhar engatando a pilha de peças (14) e removendo peças em formato de chapa (12) individuais enquanto desempilha a pilha de peças (14) e as deposita na estação de transporte (15), caracterizado pelo fato de que a unidade de desempilhar (17) compreende dois robôs (18a, 18b) trabalhando de modo independente um do outro, que engatam alternativamente pelo menos
15 uma pilha de peças comum (14) de uma estação de suprimento (13) e são controlados por uma unidade de controle (19) de tal maneira que um primeiro ou um segundo robô (18a, 18b) remove pelo menos uma peça em formato de chapa (12) da pilha de peças (14) enquanto o segundo ou o primeiro robô (18a, 18b) deposita simultaneamente pelo menos uma peça em formato de
20 chapa recolhida na estação de transporte (15).
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dois robôs (18a, 18b) são designados como robôs articulados multiaxiais com pelo menos quatro eixos pivotantes (21,26, 27, 29, 30, 31), dos quais um primeiro eixo pivotante vertical (21) permite o movimento
25 giratório entre a estação de suprimento (13) e a estação de transporte (15).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de desempilhar (17) compreende um dispositivo de guia linear (40) para a orientação linear horizontal dos dois robôs (18a, 18b) entre a estação de suprimento (13) e a estação de transporte
30 (15).
4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos robôs (18a, 18b) está suspenso de um dispositivo de suporte (42).
5. Método para desempilhar peças em formato de chapa (12), em particular pedaços de metal laminado, que é caracterizado pelas seguintes etapas de processo:
5 - provisão de pelo menos uma pilha (14) de peças em formato de placa (12);
- remoção de pelo menos uma peça em formato de chapa (12) da pilha de peças (14) por um primeiro robô (18a) enquanto outra peça já recolhida (12) é depositada de modo simultâneo em um ponto de distribuição
10 por um segundo robô (18b) operando de modo independente do primeiro robô (18a),
- transferência da pelo menos uma peça (12) recolhida pelo primeiro robô (18a) para o ponto de distribuição em um movimento de transferência que inclui um giro do primeiro robô (18a), enquanto o segundo robô
15 (18b) é simultaneamente, e sem carga, retornado do ponto de distribuição para a pilha de peças (14) da qual o primeiro robô (18a) recolheu por meio de um movimento de retorno envolvendo um giro do segundo robô (18b),
- depósito de pelo menos uma peça (12) pelo primeiro robô (18a) no ponto de distribuição enquanto uma peça em formato de chapa (12) é
20 simultaneamente removida da pilha de peças do segundo robô (18b).
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro e/ou segundo robô é/são, em adição ao movimento giratório, atravessado em um movimento linear entre a pilha de partes respectiva (14) e o ponto de distribuição no processo de transferência.
25 7. Método, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos robôs (18a, 18b) opera em uma disposição suspensa.
2/2
BRPI0820510-8A 2008-03-12 2008-03-12 Dispositivo e método para desempilhar peças em formato de chapa BRPI0820510B1 (pt)

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