ES2322970T3 - Unidad de deslizamiento con desplazamiento vertical para una maquina operativa, con un dispositivo anticaida integrado. - Google Patents

Unidad de deslizamiento con desplazamiento vertical para una maquina operativa, con un dispositivo anticaida integrado. Download PDF

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Abstract

Unidad de deslizamiento con desplazamiento vertical para una máquina operativa, que incluye: - una estructura de soporte (5, 6), - un carro (7) montado con capacidad de deslizamiento a lo largo de una dirección vertical en la estructura de soporte (6), - unos medios motores (8) para el desplazamiento vertical del carro (7), soportados por dicha estructura de soporte (5, 6) y - un dispositivo de seguridad para impedir una caída accidental del carro (7), interpuesto funcionalmente entre el carro (7) y la estructura de soporte (6), caracterizada porque: la estructura de soporte (5, 6) es una columna fija montada en un suelo (3) y que define un plano de guiado delantero (11) provisto de unos carriles (13) sobre los cuales dicho carro (7) está montado con capacidad de deslizamiento, dicho carro (7) adopta la forma de una placa provista de unas caras verticales delantera y trasera opuestas (7a, 7b), estando enfrentada dicha cara vertical trasera (7b) hacia dicho plano de guiado delantero (11) de la estructura de soporte (5, 6) y montada con capacidad de deslizamiento sobre dichos carriles (13) previstos en dicho plano (11), incluyendo el dispositivo anticaída una cremallera vertical (15) y un elemento deslizante (16) de la cremallera, soportados respectivamente por dicha estructura de soporte (6) y dicha cara trasera (7b) del carro, o viceversa por dicha cara trasera (7b) y dicho estructura de soporte (6) y, porque dicho dispositivo anticaída está integrado dentro del carro (7) de tal manera que cuando el elemento deslizante (16) está en una posición retraída no presenta unas partes que sobresalen fuera del volumen del carro (7).

Description

Unidad de deslizamiento con desplazamiento vertical para una máquina operativa, con un dispositivo anticaída integrado.
La presente invención se refiere a una unidad de deslizamiento con desplazamiento vertical para una máquina operativa, del tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1.
Una unidad de este tipo se da a conocer en el documento DE 41 36 267 C1.
Dispositivos de carro vertical del tipo mencionado anteriormente se emplean en una gran variedad de máquinas en la industria. Una aplicación específica de la presente invención se ha desarrollado, por ejemplo por el solicitante, para una máquina de montaje automática del tipo que ha formado el objeto de las anteriores solicitudes de patente europea EP 06 425499 y EP 06 425500 del solicitante (todavía secretas en la fecha de presentación de esta solicitud). En máquinas de este tipo, el carro vertical es impulsado por ejemplo por un motor eléctrico, mediante una transmisión de husillo y tornillo de avance, o mediante un accionador fluido. En un u otro caso, está previsto un freno principal de seguridad, asociado directamente al motor o accionador, para impedir un desplazamiento indeseado del carro, por ejemplo, cuando los operarios han de realizar trabajos de mantenimiento en la zona operativa de la máquina, por debajo de la estructura móvil soportada por el carro vertical. Además de este freno principal, está previsto también un dispositivo de bloqueo anticaídas auxiliar, apto para impedir toda caída accidental de la estructura llevada por el
carro.
El objetivo de la presente invención es realizar un dispositivo de este tipo que tenga una estructura funcional, fiable y extremadamente sencilla, que asegure un elevado grado de seguridad frente a las caídas accidentales y que además tenga un volumen reducido y sea sencillo para mantener.
En vistas de conseguir esta finalidad, el objeto de la presente invención es un dispositivo que tenga todas las características indicadas en la reivindicación 1 anexa.
En el caso de la forma de realización preferida, el plano de guiado del carro definido por la estructura de soporte presenta una anchura correspondiente a la anchura del carro y el citado dispositivo anticaída está interpuesto entre partes laterales opuestas del plano de guiado fijo y la cara trasera del carro. En esta forma de realización, la cremallera está montada en el plano de guiado y el elemento de acoplamiento de la cremallera está montado en el
carro.
Siempre en el caso de la citada forma de realización preferida, el aludido plano de guiado del carro incluye una parte principal, que soporta unos medios de guiado con los que coopera el carro, y una parte lateral vertical, que sobresale respecto de la parte principal del plano de guiado, sobre la que está dispuesta dicha cremallera. La cara trasera del carro incluye una parte principal, que lleva medios de acoplamiento de los citados medios de guiado y una parte lateral vertical, que sobresale respecto de la parte principal de la cara trasera del carro, sobre la que están previstos los citados medios de acoplamiento.
De acuerdo con otra característica, las citadas partes laterales opuestas de la cara trasera del carro y del plano de guiado llevado por la estructura de soporte están situadas sustancialmente en un mismo plano paralelo al plano de guiado del carro y que atraviesa sustancialmente un eje geométrico de acción de dichos medios motores del desplazamiento del carro.
Gracias a las citadas características, el dispositivo de acuerdo con la invención presenta ventajas evidentes desde los puntos de vista de sencillez de estructura, fiabilidad de funcionamiento, volumen reducido y facilidad de mantenimiento.
Siempre en el caso de la forma de realización preferida de la invención, el elemento de acoplamiento de la cremallera es un elemento montado con capacidad de deslizamiento entre una posición de acoplamiento avanzada de la cremallera y una posición retraída hacia abajo. Están previstos unos medios elásticos destinados a empujar este elemento hacia su posición avanzada y unos medios accionadores para mantener el elemento de acoplamiento en su posición retraída contra la acción de los medios elásticos. Durante el funcionamiento normal de la máquina, los medios accionadores están excitados para mantener el elemento de acoplamiento en el estado retraído, para excluir la posibilidad de funcionamiento del dispositivo anticaída. Un dispositivo sensor está asociado con el carro para detectar cuando el elemento de acoplamiento está en su posición retraída y para señalar este estado a unos medios de control electrónicos, que permiten el funcionamiento normal de la máquina sólo cuando está confirmada la posición retraída del elemento de acoplamiento de la cremallera.
En caso de avería o necesidad de realizar trabajos de mantenimiento en la zona operativa de la máquina, se desactivan automáticamente los medios accionadores, con lo cual los citados medios elásticos empujan el citado elemento de acoplamiento a su estado avanzado en cooperación dentro del espacio entre dos dientes adyacentes de la cremallera. En este estado, se impide de esta manera que el carro se desplace hacia abajo respecto de la cremallera, con lo cual se pueden realizar los trabajos de mantenimiento con la necesaria seguridad.
Como resulta evidente, todo el dispositivo anticaída está integrado dentro de la estructura del carro, y no presenta partes que sobresalen hacia el exterior del volumen del carro, lo que permite conseguir una estructura de máquina de volumen reducido.
Otras características y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la descripción siguiente haciendo referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados únicamente a título de ejemplo no limitativo, en los cuales:
- la Figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de una parte de una máquina operativa que emplea un dispositivo de carro de acuerdo con la invención;
- la Figura 2 muestra el dispositivo de carro de la Figura 1 en un estado operativo diferente;
- la Figura 3 es una vista en perspectiva correspondiente a la de la Figura 1, en la cual se ha retirado un fuelle de protección asociado con el carro, para mayor claridad de ilustración de la estructura sobre la cual se guía el carro;
- la Figura 4 es una vista en perspectiva a escala ampliada de un detalle de la Figura 3;
- la Figura 5 es otra vista en perspectiva ampliada de un detalle de la Figura 4;
- la Figura 6 es una vista en sección parcial a escala y ampliada del detalle A de la Figura 5;
- la Figura 7 es una vista ortogonal en sección de acuerdo con el plano de sección visible en la Figura 6, que muestra el dispositivo anticaída en un primer estado operativo;
- la Figura 8 muestra una sección de la Figura 7 en un estado operativo diferente;
- la Figura 9 es una vista adicional parcialmente en perspectiva del carro con el dispositivo anticaída pertinente;
- la Figura 10 es una vista en perspectiva en sección, a escala ampliada, del detalle A de la Figura 9; y
- la Figura 11 es una vista ortogonal en sección en el plano de sección de la Figura 10.
En la Figura 1, la referencia numérica 1 designa de manera general una máquina operativa de cualquier tipo, por ejemplo una máquina de montaje automatizada, tal como la que forma el objeto de las anteriores solicitudes de patente europea EP 06 425499 y 06 425500. En la Figura 1, se han eliminado muchas partes de la máquina para claridad de ilustración, mientras se han dejado sólo unas cuantas partes, con referencia a la aplicación de la presente invención. La máquina incluye una estructura de soporte 2 montado en un suelo 3 que incluye, en el caso del ejemplo mostrado, perfiles horizontales 4 destinados a soportar una cadena de transporte para suministrar las piezas sobre las cuales ha de trabajar la máquina 1 a una zona operativa de la máquina. En correspondencia con esta zona, la máquina incluye una columna vertical fija 5 sobre la cual está montada una estructura vertical de soporte 6, sobre la cual está montado un carro 7 de deslizamiento vertical. En el caso del ejemplo mostrado, el desplazamiento vertical del carro 7 es impulsado por un motor eléctrico 8 montado en la parte superior de la columna 5 mediante una transmisión que incluye un husillo 9 impulsado en rotación por el árbol del motor 8 y un tornillo de avance 10 (véanse las Figuras 4 y 11) conectado a la estructura del carro 9.
Como se aprecia claramente en la Figura 5, el carro 7 presenta una conformación general a modo de placa, con una cara delantera vertical 7a y una cara trasera vertical 7b (véanse las Figuras 9, 11). Como se puede ver en las Figuras 4 y 11, la estructura de soporte 6 define un plano vertical de guía 11 del carro 7, al cual se encara la cara trasera vertical 7b del carro 7. El carro 7 y la estructura fija 6 presentan sustancialmente la misma anchura.
El cuerpo a modo de placa del carro 7 presenta dos partes verticales laterales sobresalientes respecto del plano de la cara trasera 7b, para definir dos superficies laterales traseras (siendo visible sólo una de ellas en la Figura 11, que muestra sólo una mitad del dispositivo) contenidas sustancialmente en un mismo plano 12 separado respecto del plano de la cara trasera 7b. De igual modo, la estructura de soporte 6 presenta su cara encarada con el carro 7, que define el plano de guiado 11 del carro, con una parte central y dos partes laterales verticales que sobresalen respecto de la parte principal y están contenidas sustancialmente en el plano 12. De esta manera, entre las dos partes centrales de las superficies opuestas de la estructura de soporte 6 y del carro 7 queda definido un espacio, en el cual (véase la Figura 11) se hallan albergados (véanse las Figuras 4, 11) tanto el tornillo de avance 10, que está conectado firmemente al carro 7 y coopera con el husillo 9, como dos carriles de guía 13 fijados a la estructura de soporte 6, y dos patines 14 conectados firmemente a la estructura del carro 7 y que cooperan con capacidad de deslizamiento con los carriles 13. Las Figuras 1, 2 muestran también dos fuelles de cobertura 50, 51 interpuestos uno entre el extremo inferior de la estructura 6 y el extremo inferior del carro 7, y el otro entre el extremo superior de la estructura 6 y el extremo superior del carro 7, para cubrir las partes del plano de guiado 11 definidas por la estructura fija 6 por encima y por debajo del carro.
Como se puede apreciar en los dibujos, una cremallera vertical 15, con el perfil visible en la Figura 7, está fijada a lo largo de una parte lateral de la estructura de soporte 6. Esta figura muestra también los agujeros para el encaje de los tornillos de fijación de la cremallera a la estructura de soporte 6. La cremallera 15 presenta dientes 15a previstos a un paso uniforme a lo largo de la cremallera, presentando cada diente 15a un lado superior horizontal plano y un lado inferior inclinado. En una parte lateral del cuerpo del carro 7 que está opuesta a la cremallera 15, está dispuesto un elemento de acoplamiento de la cremallera, el cual está señalado por la referencia numérica 16. El elemento 16 presenta un cuerpo cilíndrico montado con capacidad de deslizamiento a modo de pistón dentro de una cavidad cilíndrica de un cuerpo 17 fijado al carro 7. Un resorte helicoidal 18 interpuesto entre el elemento deslizante 16 y la estructura del carro 7 tiende a empujar el elemento deslizante 16 a una posición avanzada en la cual coopera, mediante su extremo delantero, con un espacio de la cremallera 15 enfrentado hacia él, para impedir un desplazamiento vertical del carro respectó de la estructura de soporte 6, salvo la corta distancia entre dos dientes adyacentes de la cremallera 15. El cuerpo del elemento deslizante 16 define una cámara anular 19 con la pared de la cavidad cilíndrica en la cual desliza el elemento 16, que está aislada apretadamente respecto del exterior mediante aros de sellado 20.
La cavidad anular 19 recibe aire presurizado a través de un herraje 21 para mantener el elemento de acoplamiento 16 en un estado retraído, no encajado con la cremallera 15 (véase la Figura 7) contra la acción del resorte 18. En este estado, el dispositivo anticaída está desactivado. Un pasador 22 está forzado en un asiento transversal 23 del elemento deslizante 16, para desplazarse con el elemento deslizante 16, dentro de un orificio 24 practicado en el cuerpo 17. El pasador 22 coopera con un sensor de contacto 25 que envía una señal eléctrica a una unidad de control electrónica (no mostrada en los dibujos) que muestra si el elemento deslizante 16 está en su posición retraída o en su posición avanzada. Sólo en el primer caso, la unidad de control electrónica permite el funcionamiento normal de la máquina.
El cuerpo del carro 7 presenta una serie de agujeros para el encaje de los tornillos de fijación de una estructura destinada a ser soportada por el carro y con desplazamiento vertical con éste.
El funcionamiento de la máquina descrita anteriormente es el siguiente.
Durante el funcionamiento normal de la máquina, el elemento deslizante 16 está en su posición retraída, gracias a la activación del suministro de aire comprimido a la cámara 19 asociada con el mismo. Este estado es detectado por el sensor 25, que se ocupa de enviar una señal correspondiente a la unidad de control electrónica de la máquina para permitir el funcionamiento normal de las máquinas. En el caso de una avería, se interrumpe automáticamente el suministro del aire comprimido a la cámara 19. De igual modo, este suministro es interrumpido de manera voluntaria si se desea realizar trabajos de mantenimiento en la zona operativa de la máquina. La desactivación del suministro de aire comprimido a la cámara anular 19 provoca el desplazamiento del elemento deslizante 16 a su posición de acoplamiento con la cremallera 15, debido al resorte 18. En este estado, por lo tanto, el dispositivo asegura que el carro 7 no puede bajar, respecto de la estructura de soporte, en una carrera superior que el paso entre los dientes de la cremallera 15. Como se puede ver, se obtiene este resultado sin modificar el volumen del cuerpo del carro 7 puesto que el dispositivo anticaída está integrado dentro del carro y se obtiene dentro de las partes laterales opuestas de la cara trasera del carro y el plano de guiado del carro definido por la estructura de soporte.

Claims (10)

1. Unidad de deslizamiento con desplazamiento vertical para una máquina operativa, que incluye:
- una estructura de soporte (5, 6),
- un carro (7) montado con capacidad de deslizamiento a lo largo de una dirección vertical en la estructura de soporte (6),
- unos medios motores (8) para el desplazamiento vertical del carro (7), soportados por dicha estructura de soporte (5, 6) y
- un dispositivo de seguridad para impedir una caída accidental del carro (7), interpuesto funcionalmente entre el carro (7) y la estructura de soporte (6),
caracterizada porque:
la estructura de soporte (5, 6) es una columna fija montada en un suelo (3) y que define un plano de guiado delantero (11) provisto de unos carriles (13) sobre los cuales dicho carro (7) está montado con capacidad de deslizamiento,
dicho carro (7) adopta la forma de una placa provista de unas caras verticales delantera y trasera opuestas (7a, 7b), estando enfrentada dicha cara vertical trasera (7b) hacia dicho plano de guiado delantero (11) de la estructura de soporte (5, 6) y montada con capacidad de deslizamiento sobre dichos carriles (13) previstos en dicho plano (11), incluyendo el dispositivo anticaída una cremallera vertical (15) y un elemento deslizante (16) de la cremallera, soportados respectivamente por dicha estructura de soporte (6) y dicha cara trasera (7b) del carro, o viceversa por dicha cara trasera (7b) y dicho estructura de soporte (6) y,
porque dicho dispositivo anticaída está integrado dentro del carro (7) de tal manera que cuando el elemento deslizante (16) está en una posición retraída no presenta unas partes que sobresalen fuera del volumen del carro (7).
2. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque el plano de guiado (11) definido por dicha estructura de soporte (6) presenta una anchura correspondiente a la anchura de dicho carro (7) y porque dicho dispositivo anticaída está dispuesto a lo largo de unas partes laterales opuestas de dicho plano de guiado (11) y de la cara trasera (7b) del carro (7).
3. Unidad según la reivindicación 2, caracterizada porque la cremallera (15) está soportada por dicho plano de guiado (11) y el elemento deslizante (16) está soportado por dicho carro (7).
4. Unidad según la reivindicación 3, caracterizada porque dicho plano de guiado (11) del carro (7) incluye una parte central, soportando unos medios de accionamiento (13) encajados con el carro (7) y una parte vertical lateral, que sobresale respecto de la parte principal del plano de guiado (11), sobre la cual está dispuesta la cremallera (15).
5. Unidad según la reivindicación 4, caracterizada porque dicha cara trasera (7b) del carro (7) incluye una parte central que soporta unos medios de acoplamiento (14) de dichos medios de accionamiento (13), y una parte vertical lateral, que sobresale respecto de la parte principal de la cara trasera (7b) del carro (7), sobre la cual está previsto dicho elemento deslizante (16).
6. Unidad según la reivindicación 5, caracterizada porque dichas partes laterales opuestas de la cara trasera (7b) del carro (7) y del plano de guiado (11) definido por la estructura de soporte (6) están situadas sustancialmente en un mismo plano (12) paralelo al plano de guiado (11) del carro (7) y que atraviesa sustancialmente un eje geométrico de dichos medios de accionamiento (9, 10) del desplazamiento del carro.
7. Unidad según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento deslizante (16) está montado con capacidad de deslizamiento entre una posición de acoplamiento avanzada de la cremallera (15) y una posición retraída hacia abajo.
8. Unidad según la reivindicación 7, caracterizada porque unos medios elásticos (18) están asociados con el elemento deslizante (16), para empujar el elemento deslizante (16) hacia su posición avanzada.
9. Unidad según la reivindicación 8, caracterizada porque están previstos unos medios accionadores para mantener el elemento deslizante (16) en su posición retraída, contra la acción de dichos medios elásticos (18).
10. Unidad según la reivindicación 9, caracterizada porque está previsto un dispositivo sensor (25), apto para detectar la posición del elemento de acoplamiento y señalarla a unos medios de control electrónicos para permitir el funcionamiento de la máquina sólo cuando el elemento deslizante (16) está en su posición retraída.
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