ES2269900T3 - Herramienta de corte para la regulacion durante el proceso de los espesores residuales de pared en el debilitamiento del airbag y procedimiento correspondiente. - Google Patents
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Abstract
Herramienta de corte (100) para materiales (70), en especial - de elastómeros de P(oli)U(retano) PU, - de C(loruro) de P(oli)V(inilo), - de E(lastómeros)T(ermo)P(lásticos), también a base de poliéster o de polieter-ëster, - de O(lefinas)T(ermo)P(lásticas) y/o - de poliU(retanos)T(ermo)P(lásticos) - como piel estructural, como piel de "slush" como piel de pulverización y/o como piel de inyección, especialmente para airbags con estructuras debilitadas, la cual herramienta de corte (100) esta controlada en su movimiento, especialmente controlada por programa o por robot, comprendiendo como mínimo un cabezal de corte (10) - con por lo menos una cuchilla de corte (35), - con por lo menos un soporte de cuchilla (30) para la cuchilla de corte (35) y - con por lo menos un dispositivo de accionamiento (20) que pone al soporte de cuchilla (30) con la cuchilla de corte (35) en un movimiento de corte oscilante pulsante o - con por lo menos un dispositivo controlado por robot que pone al soporte de cuchilla (30) y a la cuchilla de corte (35) con un movimiento de avance de tracción que genera el corte, - con un circuito de regulación para la regulación durante el proceso del espesor residual de pared (A2) de los materiales (70) cortados durante la formación de las líneas de debilitamiento o de las líneas de ruptura deseada o de las líneas de separación.
Description
Herramienta de corte para la regulación durante
el proceso de los espesores residuales de pared en el debilitamiento
del airbag y procedimiento correspondiente.
El presente invento se refiere a una herramienta
de corte así como a un procedimiento de corte, especialmente para la
fabricación de líneas debilitadas en los revestimientos de
airbag.
Un dispositivo de retención de ocupantes con un
saco hinchable de aire o gas, denominado en adelante "airbag" o
"unidad airbag", debe proteger de lesiones, como un cinturón de
seguridad, también al conductor del vehículo y/o a los acompañantes
en el caso de accidentes de trafico y como norma será instalado
adicionalmente a los cinturones de seguridad.
Respecto de la forma de actuar de un airbag hay
que considerar que este solo será activo a partir de una velocidad
de dieciséis kilómetros por hora. Entonces, en el caso de un fuerte
frenazo o aceleración del vehículo, como también en el caso de un
tirón del cinturón, un sensor eléctrico o electrónico enciende un
iniciador pirotécnico. El gas que entonces se libera llena en pocos
milisegundos el airbag mediante el que el conductor del vehículo y/o
los acompañantes quedan protegidos. Entonces se vacía el airbag
inmediatamente de nuevo de manera que el conductor del vehículo y/o
los acompañantes pueden moverse de nuevo.
Como se ha indicado, los airbag en los vehículos
encuentran aplicación no solo para el conductor del vehículo sino
cada vez más para los acompañantes, y además tanto como protección
frontal como también como airbag lateral para proteger contra una
colisión lateral.
El airbag del conductor para proteger de
accidentes frontales tiene su lugar "natural" en el cubo del
volante y se introduce por ello sin forzar en el tratamiento del
vehículo; por el contrario los airbag de acompañantes y airbag
laterales necesitan lugares de montaje que marcan decisivamente la
impresión total del interior del vehículo, o sea la superficie libre
del tablero de instrumento delante del acompañante y los
revestimientos laterales de las puertas del vehículo.
Unidades completas de airbag, es decir
combinaciones de revestimiento, airbag y generador de gas listas
para montar interrumpen esas "superficies de diseño" mediante
diferencias en el color o en el modelo, pero ante todo por la
"imagen de ranuras" que se produce, que se produce
frecuentemente como consecuencia de tolerancias de montaje y no son
bonitas.
Existe por ello la tendencia de montar los
airbag de acompañante y los airbag laterales de manera
"invisible", situarlos detrás de envolventes traspasables o
revestimientos del espacio interior del tipo anteriormente
mencionado, como los que son conocidos, por ejemplo, por los
documentos DE 195 40 563 A1, DE 196 36 428 A1 o DE 199 37 373
A1.
Debido a los datos previos de diseño para la
construcción del espacio interior de vehículos, la industria del
automóvil exige de forma creciente tableros de instrumentos con
airbag de acompañante invisible. Para ello la capa de la superficie
exterior (=la mayor parte de las veces lámina o "piel"), la
espuma y el soporte del tablero de instrumentos deben estar
provistos con puntos de rotura deseada de manera que al liberarse el
juego de iniciadores del airbag se abra un segmento en forma de
clapeta del tablero de instrumentos y pueda desplegarse el
airbag.
Según el estado de la técnica para ello, en
unidades completas de airbag especiales, los revestimientos del
canal de guía para el airbag están construidos como clapetas de una
o dos alas que pueden girar alrededor de "bisagras de plástico"
y así liberan una abertura de paso bajo la presión del airbag que se
está expandiendo. Este estado de la técnica se mantiene en principio
también el caso del montaje invisible del airbag: "Ranuras
plegables", es decir debilitamientos en la sección transversal de
la parte soporte, que forman una articulación "plástica",
reforzada en su caso con un inserto de metal mecanizado, y
"ranuras de rasgado", que deben asegurar la apertura de las
clapetas, predeterminan entonces la zona de apertura para el airbag
en el revestimiento que va a ser traspasado. Las clapetas limitadas
por estas ranuras se abren bajo la presión del airbag en expansión
hacia el interior de la celda de acompañantes, de manera que el
airbag puede expandirse hacia el interior (compárese por la
publicación DE 295 11 172 U1).
Aquí es problemático el comportamiento de
rasgado de la envolvente tanto en el inicio necesario del rasgado
como también en el rasgado subsiguiente, el cual debería producirse
simétrico en lo posible, para no poner en peligro la función del
airbag. Por ello es habitual (compárese por ejemplo, la publicación
DE 295 11 172 U1) debilitar la envolvente a lo largo de la costura
de rasgado en sección transversal, o sea hacerle unas muescas. Un
debilitamiento de la sección transversal de más del diez y seis por
ciento es entonces considerado necesario y en las Normas de Trabajo
está prescrito también en parte.
Pero a pesar de ello este proceder presenta una
serie de desventajas:
- la formación de clapetas de gran superficie al
abrirse el canal de airbag refuerza el peligro del rasgado de estas
clapetas que entonces pasan a significar un riesgo adicional de
lesiones en la célula del acompañante;
- realizar un debilitamiento definido de la
sección transversal de mas de un 60% exige, teniendo en cuenta la
tolerancia de espesor en la lámina de envoltura, un considerable
gasto en fabricación y control;
- el necesario debilitamiento de la sección
transversal de la lámina de envoltura es tan grande que existe el
peligro de que esta zona se destaque en el lado visto.
Existen por tanto propuestas para, con el airbag
que se expande, accionar cuchillas de corte especiales para así
independientemente de las tolerancias en el espesor de las láminas
de envoltura asegurar un rasgado definido de la envolvente
(compárese por ejemplo el documente US 5 316 335); ciertamente aquí
hay que ver una forma de proceder que exige un coste de fabricación
adicional y en el que las cuchillas relativamente "robustas"
significan otro riesgo pues las cuchillas pueden atravesar tanto la
parte soporte como también la envolvente.
En otros ensayos se tensaron per se
láminas convencionales que están debilitadas correspondiendo con la
disposición del airbag, en donde el debilitamiento de la línea de
rasgado en dirección longitudinal puede ser llevado a cabo con un
láser.
Pero este tipo de debilitamiento es muy sensible
a esfuerzos de tracción transversales a la costura de rasgado, pues
con ello la costura es separada y el borde de rasgado se abre
visiblemente de forma permanente. Un esfuerzo de tracción de este
tipo transversal al borde de rasgado se da por ejemplo en la zona de
los abombamientos porque al tensar la lámina sobre una superficie
abombada se generan esfuerzos de tracción en dirección periférica.
Mediante el debilitamiento, por ejemplo en forma de pequeños cortes
o poros en la lámina queda solo una pequeña sección transversal
residual de las secciones no debilitadas que por lo tanto debe
soportar los esfuerzos de tracción.
En el caso de algunos materiales se pueden
producir aristas de corte debido a abrirse el debilitamiento, que si
entran en contacto con la piel pueden llevar a producir lesiones en
la piel, como aproximadamente arañazos. Este último peligro se
produce especialmente si se utiliza la lámina para recubrir un
módulo de airbag para las rodillas pues en este caso la separación
entre lámina y ocupante del vehículo es muy pequeña.
Por lo demás es una desventaja que grandes
aperturas visibles del debilitamiento permiten una captación de
polvo no deseada así como un ligero paso de polvo y de humedad a
través del debilitamiento. Cuando se envuelve el espacio interior de
un vehículo la zona de las rodillas de la armadura o la zona del
tablero de instrumentos son especialmente zonas con superficies
abombadas que son recubiertas de una lámina de este tipo y en las
que se presentan los problemas anteriormente descritos.
No por ultimo, para sortear las dificultades
mencionadas en materiales convencionales de superficie, como por
ejemplo, C(loruro) de P(oli)V(inilo) u
O(lefinas)T(ermo)P(lásticas),
para la fabricación del punto de rotura deseada se ha establecido un
procedimiento por medio de ultrasonido. Para ello sobre la cara
posterior de la superficie de la piel se practica un corte mediante
una cuchilla de tipo escalpelo. Por medio de una máquina se guía la
cuchilla a lo largo del contorno deseado, en donde el espesor de
pared residual esta definido por el ajuste de profundidad de la
máquina.
El movimiento longitudinal de la cuchilla para
los cortes con baja reacción es generado por un sonotrode de
ultrasonido que hace oscilar longitudinalmente a la cuchilla con una
frecuencia de veinte kilohercios y con una amplitud de veinte
micras. En la industria del automóvil se ha establecido para este
procedimiento el concepto "scoring".
Como alternativa económica y no contaminante del
medio ambiente a los materiales de piel antes mencionados
C(loruro) de P(oli)V(inilo),
O(lefina)T(ermo)P(lástica)
actualmente gana en importancia el
P(oli)U(retano) lo que se hace notar en
porcentajes de mercado crecientes. Las pieles de
P(oli)U(retano) pueden ser fabricadas en moldes
cerrados por inyección y en moldes abiertos por proyección.
Al cortar materiales , como por ejemplo,
- de E(lastómero) de P(oli)U(retano),
- de C(loruro) de P(oli)V(inflo).
- de E(lastómero)T(ermo)P(plástico),
- de E(lastómero)T(ermo)P(plástico) sobre base de P(oli)E(ster),
- de O(lefinas)T(ermo)P(lásticas) y/o
- de P(oly)U(retanos)T(ermo)P(lásticos)
como piel estructural, piel de
"slush", piel por proyección y/o piel por inyección manteniendo
un espesor residual de pared del material con las mismas
herramientas de corte con el fin de fabricar un punto de rotura
deseada para la liberación de paneles de airbags montados como
protección de los ocupantes en el interior de paneles de
instrumentos, en los revestimientos laterales de las puertas de un
vehículo y en el volante, se ha demostrado que el rango de
tolerancia permitido del espesor residual de pared residual de la
piel de material desciende hasta +- 30 micras dependiendo de las
condiciones
circundantes.
Para conseguir esa exactitud son necesarias
máquinas en las que la exactitud térmica y geométricamente
condicionada se puede asegurar solamente por medidas costosas. Los
costes de inversión para este tipo de máquinas son muy altos.
Una solución existente consiste en la
utilización de robots de brazos articulados claramente más
económicos que con seis ejes de giro conectados en serie pueden
representar todos los grados de libertad de traslación y de rotación
necesarios. Sin embargo, a pesar de una suficiente exactitud del
camino el robot no puede oponer una suficiente rigidez a las fuerzas
de reacción del proceso para impedir un doblado dinámico de la
estructura y con él una desviación del camino inadmisiblemente
grande.
El documento DE 199 10 141 A muestra una
herramienta de corte (100) para revestimientos de airbags con
estructuras de debilitamiento, estando dicha herramienta de corte
(100) controlada en su movimiento especialmente controlada por un
programa o un robot, comprendiendo por lo menos un cabezal de
corte
- con por lo menos una cuchilla de corte,
- con por lo menos un soporte de cuchilla para
la cuchilla de corte y
- con por lo menos un dispositivo de
accionamiento (20) que desplaza al soporte de cuchilla con la
cuchilla de corte en un movimiento de corte oscilante o pulsante
y
- con por lo menos un dispositivo controlado por
robot que desplaza al soporte de cuchilla con la cuchilla de corte
en un movimiento de avance, tensor, que genera el corte,
- en donde para la regulación durante el proceso
del espesor residual de pared de los materiales marcados por corte
en la fabricación de las líneas de debilitamiento o de las líneas de
rotura deseada y de las líneas de separación, es decir, en el
debilitamiento del airbag, está previsto un sensor (85) y un
procedimiento correspondiente.
Partiendo de las desventajas y de las
insuficiencias anteriormente presentadas y así como bajo la
apreciación del estado de la técnica comprendido, el presente
invento tiene como base la misión de construir un dispositivo con
una herramienta de corte con el fin de fabricar un punto de rotura
deseada de material para la liberación de paneles de airbags
montados en el interior de paneles de instrumentos, en los
revestimientos laterales de las puertas de un vehículo y en el
volante como protección de los ocupantes de tal manera que el
dispositivo esté en disposición de controlar y medir los espesores
de pared residual en un debilitamiento del airbag.
Esta misión será resuelta de acuerdo con las
enseñanzas del presente invento por una herramienta de corte con las
características mencionadas en la reivindicación 1 así como por un
procedimiento con las características presentadas en la
reivindicación 5. Configuraciones ventajosas así como desarrollos
adecuados del presente invento están caracterizados en las
correspondientes reivindicaciones subordinadas.
Por tanto, el invento consiste esencialmente
en
- que para la regulación durante el proceso de
los espesores residuales de pared de los materiales marcados por
corte en la fabricación de las líneas de debilitamiento o de las
líneas de rotura deseada y de las líneas de separación, es decir, en
el debilitamiento del airbag, en el cabezal de corte de la
herramienta de corte además de su cuchilla de corte o además de la
herramienta de corte unida con sus dispositivos de guiado y
movimiento para la regulación de la separación a una contraplaca de
corte está previsto por lo menos un sensor de separación con un
principio de medida seleccionado de manera que la señal del sensor
no puede ser influida de ninguna manera por una piel de modelo
existente en el alojamiento de corte, sirviendo la señal del sensor
como magnitud de medida de un circuito de regulación, en el que
- la distancia A entre el sensor de separación y
la contraplaca de corte o
- la distancia A2 entre la punta de la
herramienta, es decir, la cuchilla de corte y la
contraplaca de corte es la magnitud de regulación,
- en donde como miembro de ajuste actúa el
dispositivo controlado por robot con su circuito de regulación o
como mínimo un eje de regulación adicional intercalado entre ambos,
y
- el espesor residual de pared A2 es calculado a
partir de la distancia medida menos una distancia A1, en donde A1 es
la diferencia de alturas entre el sensor de separación y la punta de
la cuchilla de corte, y
- en donde el sensor de separación se apoya en
un principio de funcionamiento inductivo, así como el sensor
inductivo del sensor de separación está ajustado de manera que la
separación del sensor inductivo puede ser detectada sobre como
mínimo un objeto eléctricamente conductor y sobre la contraplaca de
corte.
El principio de medida está elegido ahora de
acuerdo con las enseñanzas del invento de manera que la señal del
sensor no puede ser influida de ninguna manera por una piel de
modelo existente en el alojamiento de corte, sirviendo la señal del
sensor como magnitud de medida de un circuito de regulación, en el
que la distancia entre la punta de la herramienta o la cuchilla de
corte y la contraplaca de corte es la magnitud de regulación. Como
miembro de ajuste puede actuar el dispositivo controlado por robot
con su circuito de regulación de situación o como mínimo un eje de
regulación adicional intercalado entre ambos.
Por lo demás el invento preve un procedimiento
para regulación durante el proceso del espesor de pared residual
durante el debilitamiento del airbag por medio de una herramienta de
corte, controlada en su movimiento, es decir, en especial controlada
por un programa o por robot, para materiales especialmente de
elastómeros PU, de PVC, de TPE, de TPE-E
(=elastómero termoplástico sobre la base de poliéster), de TPO y/o
de TPU como piel estructural, como piel de"slush", como piel de
proyección y/o como piel de inyección.
La herramienta de corte presenta como mínimo un
cabezal de corte con una cuchilla de corte, con un soporte de
cuchilla para la cuchilla de corte y con un dispositivo de
accionamiento que desplaza al soporte de cuchilla con la cuchilla de
corte en un movimiento de corte oscilante o pulsante;
alternativamente o para completarlo la herramienta de corte puede
ser desplazada por medio del dispositivo controlado por robot en un
movimiento de avance, tensor, que genera el corte.
El propio procedimiento consiste de acuerdo con
las enseñanzas del presente invento en la cuchilla de corte para la
generación de estructuras debilitadas que discurren a lo largo de
una línea de rotura deseada en material del revestimiento del airbag
discurre a lo largo de la línea de rotura deseada con como mínimo
una velocidad predeterminada y el material quedará cortado.
Para ello, mediante como mínimo un sensor de
separación situado junto a la herramienta de corte y conducido junto
a la herramienta de corte, se medirá la distancia del sensor de
separación a una contraplaca de corte en la que se aloja el material
que va a ser cortado.
El espesor de pared residual se calcula a partir
de la distancia medida entre el sensor de separación y la
contraplaca de corte menos el valor predeterminado y mantenido
constante durante el proceso de corte de la distancia del sensor de
separación a la superficie base, es decir, de la superficie de fondo
desde la incisión en el material, en donde en caso de desviaciones
la profundidad de la cuchilla de corte será regulada
automáticamente.
Por lo demás el procedimiento preve que para la
regulación durante el proceso de los espesores residuales de pared
de los materiales marcados por corte en el debilitamiento del
airbag, en el cabezal de corte de la herramienta de corte además de
su cuchilla de corte o además de la herramienta de corte unida con
su dispositivo de guiado y movimiento para la regulación de la
separación a una contraplaca de corte está previsto como mínimo un
sensor de separación con un principio de medida seleccionado de
manera que la señal del sensor no puede ser influida de ninguna
manera por una piel de modelo existente en el alojamiento de
corte.
Para ello la señal del sensor se toma como
magnitud de medida de un circuito de regulación en el que la
distancia entre la punta de la herramienta o la cuchilla de corte y
la contraplaca de corte es la magnitud de regulación, en donde como
miembro de ajuste actúa el dispositivo controlado por robot con su
circuito de regulación de la posición o un eje de ajuste adicional
conectado entre ellos; el espesor de pared residual se calcula a
partir del valor de la separación entre el sensor de separación y
la contraplaca de corte menos la diferencia de alturas prescrita
entre el sensor de separación y la punta de la cuchilla.
Con la herramienta de corte construida de
acuerdo con el invento se consigue una alta exactitud en la
fabricación del espesor de pared residual sin medidas costosas o sin
dispositivos costosos. Las desventajas que se obtenían con las
soluciones hasta ahora conocidas quedan eliminadas.
La máquina está por tanto en disposición de
detectar con alta resolución desviaciones dinámicas entre la punta
de la herramienta y la contraplaca de corte y de compensarlas
inmediatamente; por lo demás el robot de corte puede mantener un
rango de tolerancia muy estrecho con medios sencillos de técnica de
regulación, lo que hasta ahora solo era posible con máquinas
caras.
El presente invento se refiere finalmente a la
utilización de cómo mínimo una herramienta de corte de acuerdo con
el tipo presentado anteriormente y/o un procedimiento de acuerdo con
el tipo presentado anteriormente en la fabricación de líneas de
debilitamiento líneas de rotura deseada y líneas de separación en
materiales previstos para el revestimiento de airbags, como por
ejemplo,
- de E(lastómero) de P(oli)U(retano),
- de C(loruro) de P(oli)V(inilo),
- de E(lastómero)T(ermo)P(plástico),
- de E(lastómero)T(ermo)P(plástico) también sobre base de Poliéster o base de Poliéster -Éster,
- de O(lefinas)T(ermo)P(lásticas) y/o
- de P(oly)U(retanos)T(ermo)P(lásticos)
como piel estructural, piel de
"slush", piel de proyección y/o piel de
inyección.
Como ya se ha mencionado anteriormente, existen
varias posibilidades de considerar y construir las enseñanzas del
presente invento. Por ello, por un lado se hará referencia a las
reivindicaciones 1 a 7 y reivindicaciones subordinadas, por otro
lado otras configuraciones, características y ventajas del presente
invento serán explicadas a continuación con mas detalle sobre la
base de las figuras 1 y 2.
Se muestra:
Fig. 1 en una vista esquemática parcialmente
seccionada un cabezal de corte con una cuchilla de corte de un
ejemplo constructivo para una herramienta de corte acorde con el
presente invento, en donde en el cabezal de corte está situado un
sensor de separación de un dispositivo externo de reconocimiento de
la profundidad de corte y
Fig. 2 un detalle de la figura 1 en una vista
esquemática parcialmente seccionada.
En las figuras 1 y 2 las configuraciones,
elementos y características iguales o parecidas están provistas con
idénticos números de identificación.
La herramienta de corte 100 para materiales 70,
en especial para E(lastómero)P(oli)
U(retano), para C(loruro) de
P(oli)V(inilo), para E(lastómero)
T(ermo) P(plástico), para
E(lastómero)T(ermo)P(plástico)
sobre base de P(oli)
E(ster), para O(lefinas)T(ermo)P(lásticas) y/o para P(oli)U(retanos)T(ermo)P(lásticos) comprende preferentemente en una carcasa 15 un cabezal de corte 10 con un dispositivo de accionamiento 20, que esta construido como motor de accionamiento 21, con un soporte de cuchillas 30 y con una cuchilla de corte 35 que esta situada sobre el soporte de cuchilla 30 pudiendo ser reemplazada (vease Fig. 1: el llamado "cabezal Vocks").
E(ster), para O(lefinas)T(ermo)P(lásticas) y/o para P(oli)U(retanos)T(ermo)P(lásticos) comprende preferentemente en una carcasa 15 un cabezal de corte 10 con un dispositivo de accionamiento 20, que esta construido como motor de accionamiento 21, con un soporte de cuchillas 30 y con una cuchilla de corte 35 que esta situada sobre el soporte de cuchilla 30 pudiendo ser reemplazada (vease Fig. 1: el llamado "cabezal Vocks").
La realización de la herramienta de corte 100 de
acuerdo con el presente invento es posible de manera esencial para
el invento con como mínimo un cabezal de ultrasonido o con como
mínimo una cuchilla fija. En cada caso la herramienta de corte 100
presenta un cabezal de corte 10 aunque la herramienta de corte 100
puede estar provista también con dos o más cabezales de corte
10.
El movimiento de la herramienta de corte 100 se
realiza mediante un robot o mediante un correspondiente dispositivo
de control, con el que el recorrido del movimiento de la herramienta
de corte 100 esta controlado de acuerdo con recorrido de corte
predeterminado. Si se utiliza una cuchilla de corte 35 de tracción
el avance del cabezal de corte 10 es controlado mediante el robot o
mediante el dispositivo de control.
Todos los procedimientos de corte, pistas de
corte y similares son controlados preferentemente automáticamente
con un dispositivo de guiado y de movimiento que no esta mostrado en
el dibujo por motivos de claridad.
La oscilación de la cuchilla 35 es conducida
mecánicamente sobre una curva axial (comparable con el movimiento de
una válvula en un motor Otto que es guiada o controlada por la forma
del eje de levas). La pista de corte que describe la cuchilla de
corte 35 está descrita por un programa en donde no debería ser
importante si la curva de pista es modificada por el movimiento de
un robot de otra máquina.
En el cabezal de corte 10 de la herramienta de
corte 100 junto a su cuchilla de corte 35 está situado un sensor de
distancia 85 por encima del material 70 que va a ser cortado
colocado sobre la contraplaca de corte 81. La separación del sensor
de distancia 85 con la cuchilla de corte 35 debería ser elegida muy
pequeña. Con el sensor de separación 85 se mide la separación A del
sensor de separación 85 con la contraplaca de corte 81.
Para ello el sensor de separación 85 esta
construido a modo de ejemplo como un cuerpo cilíndrico que esta
unido al cabezal de corte 10 de la herramienta de corte 100 por
medio de una unión 40, 42 relativamente sólida. El sensor de
separación 85 se basa sobre un principio de función inductivo en
donde el sensor inductivo esta ajustado de tal manera que la
distancia del sensor inductivo es captada respecto un objeto
conductor eléctrico.
Puesto que el material de piel 70 no es
conductor eléctrico y por este motivo es "invisible" para el
sensor de separación 85, por el sensor de separación 85 se mide la
distancia A hasta la contraposición de corte 81, pues esta
contraposición de corte (=contraplaca de corte 81) es de acero
(vease aquí también la figura 2).
La diferencia de alturas A1 (vease aquí también
la figura 2) entre el sensor de separación 85 y la punta de cuchilla
35 se mide por medio de un aparato de medida adecuado. Para el
proceso de corte este valor de la diferencia A1 es por ello conocido
y constante. El espesor residual de pared A2 (vease aquí también la
figura 2) que está especificado perpendicular a la superficie 86 de
la piel cortada 70, se mide ahora a partir del valor actual medido
de la distancia A menos el valor constante A1. Este valor A2 es
enviado a la regulación como valor real actual.
Respecto de la altura del sensor de separación
85 sobre el material 70 que va a ser cortado hay que tener en cuenta
que este material 70 que va a ser cortado puede tener oscilaciones
en su espesor de hasta aproximadamente 0,4 mm puesto que el
material 70 se fabrica de un molde abierto mediante un proceso de
proyección de P(oli)U(retano).
Con las enseñanzas de acuerdo con el presente
invento es posible, a pesar de estas oscilaciones de espesor,
obtener una incisión con un espesor residual de pared A2 exacto
constante. La altura del sensor de separación 85 por encima del
material que va a ser cortado es hasta aquí invariable puesto que
esta altura depende del espesor variable del material 70.
De acuerdo con un desarrollo posterior esencial
del invento de la presente herramienta de corte 100, la colocación
del sensor de separación 85 puede realizarse de manera adecuada
también sobre el dispositivo de movimiento y guiado para la
herramienta de corte 100.
El principio de medida en línea del sensor de
separación 85 previsto para la detección del espesor residual de
parid A2 se selecciona de manera que la señal del sensor de
separación 85 de ninguna manera se vea influida por una piel de
molde (espesor, color, material, acabado o similares) existente en
el alojamiento de corte, pues el material de piel 70 no es
eléctricamente conductor y por este motivo es "invisible" para
el sensor de separación 85 (vease arriba; si la piel de molde
pudiera influir en la señal de medida, la señal de medida no podrá
ser tomada como medida del espesor residual de pared A2).
Por lo que concierne ahora a la regulación
durante el proceso del espesor residual de pared A2 del material 70
que va a ser cortado entonces "durante el proceso" significa
que esta regulación tiene lugar paralela en el tiempo al trabajo. La
señal del sensor sirve ahora como magnitud de medida para un
circuito de regulación en el que la separación entre la punta de la
herramienta de corte 100 y la contraplaca de corte 81 es la magnitud
de medida.
Como miembro de ajuste puede funcionar por
ejemplo un eje de ajuste externo adicional conectado intercalado con
regulación propia. Un eje de ajuste adicional interconectado de este
tipo representa técnicamente una solución cuando el control
utilizado no admite la posibilidad de incorporar una magnitud de
medida al procesamiento de la regulación de posición.
En este caso en la dirección del eje del cabezal
de corte 10 se puede introducir un eje de movimiento lineal
adicional. Entonces, el movimiento adicional se solapará no por
técnica de regulación, sino mecánicamente por lo que para ello es
necesario un control externo.
Según una alternativa o desarrollo del presente
invento se puede emplear también un control sobre base
C(omputerized)N(umerical)C(ontrol)
(CNC=control de máquina asistido por ordenador) siempre que este
control CNC disponga de la posibilidad de incorporar una magnitud de
medida en el procesamiento de la regulación de posición.
Un eje de ajuste adicional intercalado con
regulación propia o también regulación CNC tiene que ser visto como
con la misma técnica que un robot con circuito de regulación de la
posición que se describe a continuación.
Como miembro de ajuste puede actuar también
alternativamente o de forma complementaria el propio robot con su
circuito de regulación de posición tomándose en este caso la
información para el miembro de ajuste del circuito de regulación de
la regulación de posición del control del robot.
En los casos de ejemplos en los que el propio
robot con su circuito de regulación de posición funciona como
miembro de ajuste, este circuito de regulación de posición está
integrado en el control de la máquina, y por ello especialmente en
la regulación de posición del control. La única unión construida
para la herramienta de corte 100 consiste entonces en que la
magnitud de medida, es decir la señal del sensor de separación 85 es
amplificada e introducida en el circuito de regulación en un punto
de conexión analógico del control.
En este caso la máquina es un robot de brazo
articulado pero podría ser tan buena una máquina convencional
cartesiana con eje x, con eje y con eje z.
En tanto que la máquina no disponga de un
circuito de regulación externo superpuesto también es posible
instalar una regulación externa adicional, por ejemplo una
regulación basada en un ordenador personal. Básicamente vale el que
el circuito de regulación esté construido técnicamente igual en
esencial, y además independiente de que el circuito de regulación
esté integrado en un robot o en una máquina.
El circuito de regulación sirve para mantener la
señal de medida del sensor de separación 85 lo mas constante
posible. Cuando la señal, condicionada por ejemplo por magnitudes de
perturbación, se desvía del valor teórico el circuito de regulación
genera una magnitud de ajuste orientada en contra de la magnitud de
perturbación.
En este contexto la señal externa es enviada
como una magnitud de medida superpuesta. En el control la magnitud
de ajuste está conectada de tal manera que la magnitud de ajuste
genera un movimiento de corrección exactamente en dirección
perpendicular.
- 100
- herramienta de corte
- 10
- cabezal de corte
- 15
- carcasa
- 20
- dispositivo de accionamiento
- 21
- motor de accionamiento del dispositivo de accionamiento
- 30
- soporte de cuchilla
- 35
- cuchilla de cuchillo o cuchilla de corte
- 40
- (primer componente de la) unión entre el cabezal de corte y el sensor de separación 85
- 42
- (segundo componente de la ) unión entre el cabezal de corte y el sensor de separación 85.
- 70
- material que va ser cortado, especialmente material de piel.
- 81
- contralámina de corte o contraplaca de corte
- 85
- sensor de separación
- 86
- superficie de fondo de la incisión en el material 70.
- A
- distancia ente el sensor de separación 85 y la punta de la cuchilla de corte 35
- A1
- diferencia de altura entre el sensor de separación 85 y la punta de la cuchilla de corte 35
- A
- espesor de pared residual = distancia A menos la diferencia de alturas A1
Claims (8)
1. Herramienta de corte (100) para materiales
(70), en especial
- -
- de elastómeros de P(oli)U(retano) PU,
- -
- de C(loruro) de P(oli)V(inilo),
- -
- de E(lastómeros)T(ermo)P(lásticos), también a base de poliéster o de poliéster-éster,
- -
- de O(lefinas)T(ermo)P(lásticas) y/o
- -
- de poliU(retanos)T(ermo)P(lásticos)
- -
- como piel estructural, como piel de "slush" como piel de pulverización y/o como piel de inyección, especialmente para airbags con estructuras debilitadas, la cual herramienta de corte (100) esta controlada en su movimiento, especialmente controlada por programa o por robot, comprendiendo como mínimo un cabezal de corte (10)
- -
- con por lo menos una cuchilla de corte (35),
- -
- con por lo menos un soporte de cuchilla (30) para la cuchilla de corte (35) y
- -
- con por lo menos un dispositivo de accionamiento (20) que pone al soporte de cuchilla (30) con la cuchilla de corte (35) en un movimiento de corte oscilante pulsante o
- -
- con por lo menos un dispositivo controlado por robot que pone al soporte de cuchilla (30) y a la cuchilla de corte (35) con un movimiento de avance de tracción que genera el corte,
- -
- con un circuito de regulación para la regulación durante el proceso del espesor residual de pared (A2) de los materiales (70) cortados durante la formación de las líneas de debilitamiento o de las líneas de ruptura deseada o de las líneas de separación, o sea durante el debilitamiento del airbag, en el cabezal de corte (10) de la herramienta de corte (100) junto a su cuchilla de corte (35) o junto a la herramienta de corte (100) está previsto por lo menos un sensor de separación (85) unido con su dispositivo de guiado y de movimiento para la medida de la separación a una contraplaca de corte (81) con un principio de medida, que esta seleccionado de manera que la señal del sensor sirve como magnitud de medida para el circuito de regulación, en el que
- -
- la separación (A) entre el sensor de separación (85) y la contraplaca de corte (1) o
- -
- la separación (A2) entre la punta de la herramienta, o sea de la cuchilla de corte (35) y la contraplaca de corte (81) es la magnitud de regulación,
- -
- como miembro de ajuste actúa el dispositivo controlado por robot con su circuito de regulación o por lo menos un eje de ajuste adicional intercalado, y el espesor residual de pared (A2) se calcula a partir de la separación medida menos una separación (A1), en donde (A1) es la diferencia de alturas entre el sensor de separación (85) y la punta de la cuchilla de corte (35), y
- -
- el sensor de separación (85) se apoya en el principio de funcionamiento inductivo, así como que el sensor inductivo del sensor de separación (85) está ajustado de tal manera que puede detectarse la separación del sensor inductivo a por lo menos una contraplaca eléctricamente conductora, en especial a la contraplaca de corte (81)
2. Herramienta de corte según la reivindicación
1, caracterizada porque el sensor de separación (85) está
construido por lo menos como un cuerpo cilíndrico que está unido al
cabezal de corte (10) mediante como mínimo un unión (40) de una o
varias piezas.
3. Herramienta de corte según una de las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque el circuito de
regulación
- -
- está construido como un circuito de regulación de la posición y/o
- -
- está integrado en la herramienta de corte (100).
4. Herramienta de corte según una por lo menos
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la unión
del circuito de regulación a la herramienta de corte (100) está
construida de tal manera que la magnitud de medida, es decir, la
señal del sensor de separación (85) puede ser
- -
- amplificada e
- -
- introducida en el circuito de regulación en por lo menos un punto de conexión analógico del control.
5. Procedimiento para la regulación durante el
proceso del espesor residual de pared (A2) durante el
debilitamiento de un airbag mediante una herramienta de corte (100)
para materiales (70) controlada en su movimiento, en especial
controlada por robot y /o por programa, en especial para materiales
(70)
- -
- de E(lastómeros) de P(oli)U(retano),
- -
- de C(loruro) de P(oli)V(inilo),
- -
- de E(lastómeros) T(ermo)P(lásticos), también sobre una base de poliéster o poliéster-éster,
- -
- de O(lefinas)T(ermo)P(lásticas) y/o
- -
- P(oli)U(retanos)T(ermo)P(lásticos)
como piel estructural, como piel de
"slush", como piel de pulverización y/o como piel de inyección,
en donde la herramienta de corte (100) presenta como mínimo un
cabezal de corte
(10)
- -
- con por lo menos una cuchilla de corte (35) y
- -
- con por lo menos un soporte de cuchilla (30) para la cuchilla de corte (35) en donde el soporte de cuchilla (30) con la cuchilla de corte (35) son puestos
- -
- en un movimiento de corte pulsante u oscilante por medio de por lo menos un dispositivo de accionamiento (20) o
- -
- en un movimiento de avance de tracción que genera el corte, por medio de por lo menos un dispositivo controlado por robot,
- -
- la cuchilla de corte (30) para generar a lo largo de como mínimo una línea de ruptura deseada una estructura de debilitamiento en el material (70) del revestimiento del airbag con por lo menos una velocidad de avance predeterminada discurriendo a lo largo de la línea de ruptura deseada y el material (70) queda cortado,
- -
- mediante con por lo menos un sensor de separación (85) situado junto a la herramienta de corte (100) o junto a la cuchilla de corte (35) o guiado junto con la herramienta de corte (100) o guiado junto con la cuchilla de corte (35) se medirá la distancia (A) desde el sensor de separación (85) hasta una contraplaca de corte (81) que aloja al material (70) que va a ser cortado y
- -
- se calcula el espesor residual de pared (A2) a partir de la distancia (A) medida entre el sensor de separación (85) y la contraplaca de corte (81) menos el valor predefinido, y mantenido constante durante el proceso de corte, para la separación (A1) del sensor de separación (85) a la superficie de base, es decir a la superficie del fondo (86) de la incisión en el material (70), en donde en el caso de desviarse la profundidad de la cuchilla de corte (35) se reajusta automáticamente.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque para la regulación durante el proceso
del espesor residual de pared (A2) de los materiales (70) cortados
durante la formación de las líneas de debilitamiento o de las líneas
de ruptura deseada o de las líneas de separación durante el
debilitamiento del airbag, en el cabezal de corte (10) de la
herramienta de corte (100) junto a su cuchilla de corte (35) o junto
a la herramienta de corte (100) está previsto por lo menos un sensor
de separación (85) unido con su dispositivo de guiado y de
movimiento para la medida de la separación a la contraplaca de
corte (81) con un principio de medida, que esta seleccionado de
manera que la señal del sensor no se ve influida de ninguna manera
por la piel de molde existente en el alojamiento de corte, en donde
la señal del sensor es tomada como magnitud de medida para un
circuito de regulación, en el
que
que
- -
- la separación (A) entre el sensor de separación (85) y la contraplaca de corte (81) o
- -
- la separación (A2) ente la punta de la herramienta, es decir, la cuchilla de corte (35) y la contraplaca de corte (81) es la magnitud de regulación, en donde como miembro de ajuste actúa el dispositivo controlado por robot con su circuito de regulación o por lo menos un eje de ajuste adicional intercalado, en donde se calcula el espesor residual de pared (A2) a partir del valor de la distancia (A) entre el sensor de separación (85) y la contraplaca de corte (81) menos la diferencia de alturas (A1) entre el sensor de separación (85) y la punta de la cuchilla de corte (35).
\newpage
7. Procedimiento según la reivindicación 5 o 6,
caracterizado porque la unión del circuito de regulación,
especialmente el circuito de regulación de posición, respecto de la
herramienta de corte (100) está construida de tal manera que la
magnitud de medida, es decir, la señal del sensor de separación (85)
es
- -
- amplificada e
- -
- introducida en por lo menos un punto de conexión analógico del control en el circuito de regulación.
8. Utilización de por lo menos una herramienta
de corte (100) según como mínimo una de las reivindicaciones de 1 a
4 y/o un procedimiento según como mínimo una de las reivindicaciones
5 a 7 en la fabricación de revestimientos de airbag con estructuras
de debilitamiento, en especial en la formación de líneas de
debilitamiento o de las líneas de ruptura deseada o de las líneas de
separación en materiales (70) previstos para el revestimiento de
airbags. Por ejemplo,
- -
- de Elastómeros de P(oli)U(retanos),
- -
- de C(loruro) de P(oli)V(inilo),
- -
- de Elastómeros T(ermo)P(lásticos), también de poliéster o base de poliéster-éster,
- -
- de O(lefinas) T(ermo)P(lásticas) y/o
- -
- de P(oli)U(retanos)T(ermo)P(lásticos)
como piel estructural, como piel de
"slush", como piel de pulverización y/o como piel de
inyección.
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-
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2004
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