ES2600607T3 - Máquina-útil que comprende un carril longitudinal y un brazo transversal - Google Patents
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Abstract
Máquina-útil para la realización de operaciones sobre una pieza que comprende: * un carril longitudinal (1) configurado para ser posicionado frente a la pieza, * un brazo transversal (3), ortogonal al carril longitudinal (1), que comprende un primer extremo (31) montado en traslación sobre el carril longitudinal (1), * un útil soportado por el brazo transversal; en la cual un segundo extremo (32) del brazo transversal (3) está provisto de una unidad (5) que comprende un medio de mantenimiento que permite el mantenimiento en posición de la unidad (5) sobre la pieza, caracterizada por que la unidad (5) está motorizada y comprende un sistema de desplazamiento para deslizarse sobre la pieza, paralelamente al carril longitudinal (1).
Description
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DESCRIPCION
Maquina-util que comprende un carril longitudinal y un brazo transversal
El presente invento se refiere a una maquina-util para la realizacion de operaciones en la superficie de una pieza, especialmente de grandes dimensiones, por ejemplo, para la realizacion de perforaciones en un elemento de fuselaje de una aeronave.
Se centra de una manera mas general en el campo de las maquinas-utiles empleadas para realizar operaciones automatizadas o semi-automatizadas, tipicamente operaciones de mecanizado o de montaje, sobre piezas o estructuras de grandes dimensiones.
La fabricacion de fuselajes de avion o de otras estructuras aeronauticas tales como las alas se realiza de manera conocida mediante el ensamblaje de paneles ngidos, generalmente metalicos, sobre una estructura. Para ello, los paneles, planos o curvos, son posicionados sobre una estructura y ensamblados a esta por medio de remaches. Esto requiere poder fabricar el conjunto con los paneles una vez en posicion, tfpicamente con el fin de realizar las perforaciones necesarias en los remaches.
Estas operaciones son realizables por un operario. El desarrollo de robots de grandes dimensiones susceptibles de realizar las perforaciones sobre la totalidad del fuselaje es oneroso.
Con el fin de realizar estas perforaciones u otras operaciones sencillas de mecanizado sobre conjuntos de grandes dimensiones, de manera rapida y con precision, se han desarrollado no obstante dispositivos con el fin de automatizar en parte estas operaciones.
Por ejemplo, el documento EP 1761360 presenta una maquina-util que comprende dos carriles flexibles paralelos fijados sobre la estructura a mecanizar. La fijacion de los carriles a la estructura se realiza con la ayuda de ventosas. Un medio de mecanizado, tfpicamente una perforadora, se desplaza entre los dos carriles, a lo largo de un modulo transversal.
Tal dispositivo es sin embargo complicado de utilizar, debido a que los dos carriles deben ser perfectamente paralelos. Ademas, por construccion, la anchura entre los dos carriles, y la superficie que se puede alcanzar con el util de mecanizado, son limitadas. Finalmente, tal dispositivo no esta adaptado a una superficie que presenta una doble curvatura importante, debido a la dificultad de posicionar dos carriles paralelos sobre tal superficie. Una doble curvatura pronunciada esta presente en ciertas zonas de estructuras aeronauticas y especialmente de ciertos fuselajes.
US-2012/0014759-A muestra una maquina-util segun el preambulo de a reivindicacion 1, con una unidad que comprende ventosas.
El presente invento tiene como objetivo resolver al menos uno de los inconvenientes citados anteriormente.
Con este fin, el invento trata de una maquina-util para la realizacion de operaciones sobre una pieza que comprende:
• un carril longitudinal configurado para ser posicionado frente a la pieza;
• un brazo transversal, ortogonal al carril longitudinal, que comprende un primer extremo montado en traslacion sobre el carril longitudinal;
• un util soportado por el brazo transversal;
en la cual un segundo extremo del brazo transversal esta provisto de una unidad que comprende un medio de mantenimiento que permite el mantenimiento en posicion de la unidad sobre la pieza y en la cual la unidad esta motorizada y comprende un sistema de desplazamiento para trasladarse sobre la pieza, paralelamente al carril longitudinal.
La unidad esta en este caso mantenida permanentemente en contacto con la pieza.
La maquina-util comprende un carril longitudinal unico. El carril puede estar posicionado fijamente frente a la pieza. Tal maquina-util es sencilla de utilizar pues solo necesita el posicionamiento de un solo carril. Puede adaptarse a la realizacion de operaciones sobre una pieza que presenta una superficie de doble curvatura, pues no necesita el posicionamiento de dos carriles paralelos. Esta adaptada a estructuras de grandes dimensiones, y permite operaciones sobre una superficie grande. En efecto, puede utilizarse un brazo transversal de una longitud importante, por ejemplo del orden de 1200 m. El buen mantenimiento del brazo transversal esta garantizado por la fijacion o el control permanente en posicion de sus dos extremos, respectivamente sobre el carril longitudinal por una parte y sobre la pieza por una ventosa por otra parte, durante una operacion realizada sobre la pieza.
Segun un modo de realizacion, el medio de mantenimiento comprende una ventosa.
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Segun otros modos de realizacion, el medio de mantenimiento comprende un dispositivo elegido entre: un dispositivo magnetico, una correa autoadhesiva, un dispositivo que genera fuerzas de Van der Walls.
Segun una primera variante, la unidad puede comprender una oruga. Esta oruga puede comprender una banda de rodadura que comprende una pluralidad de ventosas.
Segun una segunda variante, la unidad puede comprender una rueda motorizada.
En este modo de realizacion, la maquina-util puede comprender un dispositivo de mando, configurado de tal manera que sincroniza el movimiento de la unidad con el movimiento del primer extremo del brazo transversal a lo largo del carril longitudinal. La maquina-util puede entonces comprender unos medios de determinacion de los esfuerzos generados por el brazo transversal sobre el carril longitudinal, estando unidos funcionalmente los citados medios de determinacion de los esfuerzos al dispositivo de mando, y estando configurado el dispositivo de mando para minimizar los citados esfuerzos.
El util puede estar configurado para poder desplazarse en traslacion a lo largo del brazo transversal. El util puede especialmente ser elegido entre: una perforadora, una rectificadora, una sonda tribologica, un dispositivo de insercion de remaches, un dispositivo de remaches, una pistola de masilla, una pistola de pintura.
El montaje en traslacion del brazo transversal sobre el carril longitudinal se realiza ventajosamente mediante un modulo unido ngidamente al brazo transversal y montado en traslacion sobre el carril longitudinal.
El carril longitudinal puede ser flexible, de tal manera que pueda adaptarse a un radio de curvatura de la pieza.
La fijacion del carril longitudinal sobre la pieza se realiza ventajosamente con la ayuda de ventosas de fijacion. Con este fin, el carril longitudinal comprende ventajosamente ventosas de fijacion.
Otras particularidades y ventajas del invento apareceran en la descripcion que sigue a continuacion.
En los dibujos anexos, dados a tttulo de ejemplos no limitativos:
- la figura 1, presenta esquematicamente una maquina-util segun un modo de realizacion del invento, asf como su entorno inmediato;
- la figura 2 presenta una vista con detalle de una unidad de brazo transversal tal como el utilizado en un modo de realizacion del invento, segun una vista esquematica en tres dimensiones.
Una maquina-util segun el modo de realizacion del invento representado en la figura 1 comprende un carril longitudinal 1. En este modo de realizacion, el carril longitudinal 1 comprende unas ventosas de fijacion 11, que permiten asegurar la fijacion sobre la pieza P sobre la cual se van a efectuar las operaciones, por ejemplo, de mecanizado. Aqrn, el carril longitudinal 1 es flexible y puede de esta manera seguir la curvatura de la pieza P. Un modulo 2 esta montado sobre el carril longitudinal 1 y puede desplazarse en traslacion sobre este ultimo. El modulo 2 puede estar equipado con uno o varios motores que accionan su traslacion sobre el carril longitudinal 1.
Un brazo transversal 3 esta fijado al modulo 2, al nivel de un primer extremo 31 del brazo transversal 3. El brazo transversal 3 es, y permanece, sensiblemente ortogonal al carril longitudinal 1. El brazo transversal 3 puede desplazarse en traslacion a lo largo del carril longitudinal 1. En el ejemplo representado aqrn, esta traslacion esta ligada directamente a la traslacion del modulo 2 a lo largo del carril longitudinal 1. El modulo 2 puede ser configurado con el fin recibir una unidad de potencia, no representada, que contiene la electronica de potencia de los dispositivos puestos en juego en la maquina-util. En una aplicacion aeronautica, el brazo transversal puede presentar una longitud que permite mecanizados de alrededor de 1200 mm.
Un util 4, tipicamente un util de mecanizado, esta unido al brazo transversal 3. El util 4 puede comprender en la practica un modulo que se conecta al brazo transversal 3 por medio de un interfaz, conteniendo este modulo un util de trabajo. El modulo que contiene el util de trabajo sirve de esta manera para asegurar la union mecanica al brazo, para aportar las energfas necesarias para el funcionamiento del util de trabajo, y para asegurar la funcionalidad gracias a diversos perifericos tales como gatos, captadores, etc. El util esta configurado para desplazarse en traslacion a lo largo del brazo transversal 3. El util 4 esta pues en union deslizante con el brazo transversal 3. El util 4 puede ser especialmente un medio de mecanizado propiamente dicho o un medio de mecanizado fijado a un soporte unido a su vez al brazo transversal 3.
El util 4 podra ser especialmente una perforadora, o un util de perforacion llamado “unidad de perforacion automatica”. Puede tratarse igualmente a tftulo de ejemplos y de forma no exhaustiva, de un util de decapado, de moldeado, de control dimensional, de control no destructivo, por ejemplo con ultrasonidos, de deteccion de orificios ciegos, de aplicacion de masilla, de aplicacion de pegamento, de aplicacion de pintura.
La traslacion del util 4 a lo largo del brazo transversal 3 puede estar motorizada.
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Los motores que accionan el movimiento del modulo 2 a lo largo del carril longitudinal y/o el del util a lo largo del brazo transversal 3 pueden ser del tipo “paso a paso”. Estan asociados ventajosamente a un sistema de mando electronico (no representado) que permite asegurar el control de la posicion.
As^ la posicion del util puede ser controlada de manera precisa en un sistema de referencia ortogonal que tenga un eje paralelo al carril longitudinal (posicion llamada “x”) y un eje paralelo al brazo transversal (posicion llamada “y”).
Por otra parte, puede utilizarse igualmente cualquier otro dispositivo conocido en el estado de la tecnica que permita controlar y pilotar la posicion del util segun estos dos ejes.
El util puede igualmente, segun diversas variantes del invento, ser pilotado en orientacion segun tras ejes de rotacion ortogonales, o segun uno, o dos de estos tres ejes.
El brazo transversal 3 de la maquina-util comprende una unidad 5. La unidad 5 esta fijada a un segundo extremo 32 del brazo transversal 4. La figura 2 presenta un modo de realizacion particular, segun una vista esquematica en tres dimensiones. En este modo de realizacion, la unidad 5 comprende una ventosa 51. La ventosa 51 permite el mantenimiento en posicion de la unidad 5 enfrente de la pieza P, durante una operacion sobre la pieza P que puede generar esfuerzos en el brazo transversal 3. En la figura 2, la cara visible de la unidad 5 que soporta la ventosa 51 corresponde pues a la cara destinada a estar al lado de la pieza P. La ventosa 51 es alimentada en vacio por medios de generacion de vacio, o por una central de generacion de vacio, y un circuito de alimentacion de vacio (no representados). Los medios de generacion de vacio pueden ser comunes a la alimentacion de la ventosa 51 y a las ventosas de fijacion 11.
La ventosa 51 puede ser fija, o ser retractil en su totalidad o en parte en la unidad 5, de tal manera que se aleje de la pieza P durante su movimiento. La ventosa 51 se pone en contacto en este caso con la pieza P, despues de aplicar una depresion en la ventosa con el fin de inmovilizarla sobre la pieza P.
La unidad 5 puede comprender varias ventosas 51.
En el modo de realizacion del invento ilustrado aqrn, la unidad 5 esta motorizada. La motorizacion de la unidad 5 permite pilotar su desplazamiento sobre la pieza P, paralelamente al carril longitudinal 1. La unidad 5 comprende una oruga 52 como sistema de desplazamiento. La unidad 5 asf motorizada se adapta para deslizarse sobre la pieza P paralelamente al carril longitudinal 1.
Un dispositivo constituido de esta manera para moverse lentamente o deslizarse sobre una superficie se designa comunmente con el termino “deslizador” o con el termino anglofono “crawler”.
La oruga 52 comprende una banda de caucho que ofrece un buen coeficiente de rozamiento sobre la pieza.
El movimiento de la unidad 5, en los modos de realizacion en los que esta motorizada y configurada para deslizar sobre la pieza paralelamente al carril longitudinal, tal como en el modo de realizacion representado aqrn, es controlado ventajosamente por un dispositivo de mando 6. El dispositivo de mando esta, en la variante representada del invento, unido a la unidad 5.
El dispositivo de mando 6 se plantea sincronizar el movimiento de la unidad 5 con el del modulo 2 a lo largo del carril longitudinal 1.
Sobre una superficie plana, el movimiento de la unidad 5 debe ser identico en todo momento al del modulo 2 a lo largo del carril longitudinal 1, con el fin de asegurar un desplazamiento identico y simultaneo de estos elementos. Por el contrario, durante la utilizacion de la maquina-util sobre una superficie que presenta una doble curvatura, por ejemplo, en la parte delantera del fuselaje de una aeronave, la velocidad de la unidad 5 debe ser diferente de la velocidad del modulo 2 con el fin de asegurar que la unidad 5 y el modulo 2 se desplacen de manera sincronizada, aunque la distancia a recorrer por la unidad 5 y el modulo 2 sea diferente. El dispositivo de mando 6 permite tal gestion de los desplazamientos de la unidad 5 y del modulo 2.
Ademas, la sincronizacion del movimiento de la unidad 5 y del modulo 2 a lo largo del carril longitudinal 1 permite un posicionamiento mas preciso del brazo transversal 3. En efecto, el montaje en voladizo en frente de su fijacion al carril longitudinal 1 del brazo transversal 3, asf como la masa del util 4 y su posicion sobre el brazo transversal 3 pueden producir una ligera flexion de brazo transversal 3.
Finalmente, el montaje en voladizo del brazo transversal 3, la masa y la posicion del util 4 generan esfuerzos potencialmente importantes en la union entre el brazo transversal 3 y el carril longitudinal 1, que conviene limitar mediante una buena sincronizacion del movimiento de la unidad 5 y del modulo 2. Con este fin, la maquina-util puede estar dotada de unos medios de determinacion de los esfuerzos generados por el brazo transversal al nivel de su union con el carril longitudinal. Pueden tratarse tfpicamente de captadores o de sondas de esfuerzos, que permiten la determinacion del par en la union entre el carril longitudinal 1 y el brazo transversal 3, unido al montaje de este ultimo en voladizo.
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Los medios de determinacion de los esfuerzos estan ligados funcionalmente al dispositivo de mando. El dispositivo de mando recibe pues las medidas de los captadores, y, en funcion de estas medidas y/o de su interpretacion, controla el movimiento de la unidad 5, por medio de su motorizacion, de tal manera que minimiza los esfuerzos generados por el brazo transversal al nivel de su union con el carril longitudinal.
De manera general, la maquina-util puede comprender un conjunto de medios de control geometricos (no ilustrados) que permiten identificar las deformaciones (flexiones, torsiones) susceptibles de afectar a la precision del posicionamiento del util 4, y corregir este posicionamiento por medio de un bucle de correccion.
En el caso de una maquina-util que comprende una unidad 5 no motorizada, el dispositivo de mando que permite asegurar el control de la posicion del modulo 2 a lo largo del carril longitudinal 1 y/o la del util 4 a lo largo del brazo transversal 3 puede configurarse para tener en cuenta deformaciones de la maquina-util generadas por el montaje y el voladizo del brazo transversal 3, la masa y la posicion del util 4. En el caso de una maquina-util que comprende una unidad 5 no motorizada, la unidad 5 es llevada a poca distancia de la superficie de la pieza P, durante el movimiento del brazo transversal 3.
Evidentemente, pueden considerarse otros modos de realizacion o variantes de la maquina-util sin salirse del marco del invento.
En particular, pueden emplearse otros medios de fijacion del carril longitudinal 1 sobre la pieza P, por ejemplo medios magneticos.
En otra variante del invento, el carril longitudinal 1 no comprende medios de fijacion directa sobre la pieza a mecanizar. En esta variante, el carril longitudinal 1 no esta depositado sobre la pieza P o en contacto con esta ultima, sino que forma parte de una instalacion circundante o “puesto de trabajo”. El carril longitudinal 1 esta entonces posicionada fijamente enfrente de la pieza, por inmovilizacion de la pieza P con respecto al puesto de trabajo.
El medio de mantenimiento de la unidad 5 puede comprender una ventosa o una pluralidad de ventosas, alimentadas o no en depresion. Como alternativa o complemento de las ventosas, puede comprender un dispositivo elegido entre: un dispositivo magnetico, una correa autoadhesiva, un dispositivo que genera fuerzas de Van der Walls.
Como alternativa a la oruga con banda de caucho descrita anteriormente, el sistema de desplazamiento de la unidad 5 motorizada puede comprender una oruga del tipo de ventosas, es decir constituida por una banda que comprende ventosas, asegurando un buen contacto entre la unidad 5 y la pieza P durante el movimiento de la unidad 5 y del brazo transversal 3. En esta variante, las ventosas de la banda pueden ser pasivas, y pegarse a la superficie de la pieza P segun el movimiento bajo el unico efecto de la fuerza de placaje de la unidad 5 sobre la pieza P. Las ventosas de la banda pueden alternativamente ser activas, alimentadas en vacio cuando estan en contacto con la pieza P por los medios de generacion de vacio. Tales ventosas pueden utilizarse como medio de mantenimiento de la unidad 5 durante el mecanizado de la pieza P, sin que sea necesaria una ventosa suplementaria para esta funcion.
Alternativamente, puede utilizarse otros medios de desplazamiento. Por ejemplo, en una variante, se utilizan una o varias ruedecillas motorizadas. Preferentemente, la o las ruedecillas comprenden una banda de rodadura de material de caucho. Segun otros ejemplos de variantes, el sistema de desplazamiento comprende un colchon de aire, un dispositivo magnetico, o una correa autoadhesiva.
En el caso de una maquina-util cuya unidad 5 esta motorizada, la dispositivo de mando 6 puede presentar diversas localizaciones y caractensticas. El dispositivo de mando 6, como alternativa a una posicion unidad a la unidad 5, puede estar soportada por el modulo 2, o por cualquier otro elemento de la maquina-util. Puede ser exterior a la maquina-util. El dispositivo de mando 6 puede utilizar igualmente los mismos medios ffsicos (calculadoras, etc.) que los medios que controlan el desplazamiento del modulo 2 sobre el carril longitudinal 1. Finalmente, los datos de mandos proporcionados por el dispositivo de mando pueden ser transmitidos a la unidad 5 por medios con hilos o sin hilos.
Una maquina-util tal como la descrita anteriormente puede utilizarse por ejemplo, para la perforacion de orificios de remaches de una parte del fuselaje de una aeronave. El procedimiento de perforacion puede desarrollarse segun la etapas descritas a continuacion. En primer lugar, el carril longitudinal 1 se posiciona segun un posicionamiento definido previamente sobre la parte del fuselaje. El modulo 2 se posiciona en “x”, es decir a lo largo del carril longitudinal 1, segun una primera posicion definida previamente. En un modo de realizacion del invento en el que esta motorizada, la unidad 5 se desliza a lo largo de la parte del fuselaje, paralelamente al carril longitudinal 1, de manera sincronizada frente al modulo 2. Una vez posicionados la unidad 5 y el modulo 2, el medio de mantenimiento de la unidad 5 es utilizado de tal manera que inmoviliza la unidad 5 frente a la parte del fuselaje. Tfpicamente, cuando el medio de mantenimiento de la maquina-util utilizado comprende una ventosa 51, la ventosa 51 entra en contacto con la parte del fuselaje, y se establece una depresion en la ventosa 51 de tal manera que se inmoviliza la unidad 5. La unidad 5 es mantenida entonces en posicion por la depresion generada en la ventosa 51. La unidad 5,
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ngidamente unida entonces a segundo extremo 32 del brazo transversal 3, constituye un anclaje estable sobre la pieza P por parte del segundo extremo 32 del brazo transversal 3. El primer extremo 31 del brazo transversal esta por su parte inmovilizado sobre el carril longitudinal 1. De esta manera, el brazo transversal 3 esta totalmente inmovilizado y ofrece una estructura de apoyo estable al util 4, durante la operacion sobre la pieza P.
El util 4, que en el caso descrito aqu es una unidad de perforacion autonoma, esta posicionada a lo largo del brazo transversal 3, en “y” de tal manera que realiza una primera perforacion en un punto preciso determinado previamente de la parte del fuselaje.
El medio de mantenimiento se relaja a continuacion, por ejemplo se relaja la depresion en la ventosa 51, de tal manera que la unidad 5 es de nuevo movil frente a la parte del fuselaje.
El util es posicionado a continuacion de tal manera que realice una segunda perforacion en un segundo punto de la parte del fuselaje. El util puede ser desplazado o recolocado en “x” por desplazamiento del modulo 2 a lo largo del carril longitudinal 1 mientras que la unidad 5 motorizada se desliza por la superficie de la parte del fuselaje segun un desplazamiento sincronizado, y se desplaza en “y” a lo largo del brazo transversal 3.
Tal como se ha descrito anteriormente, se utiliza el medio de mantenimiento mientras que el brazo transversal 3 esta inmovilizado, y a continuacion se realiza la segunda perforacion.
El modulo 2 esta desplazado a una segunda posicion definida previamente a lo largo del carril longitudinal 1. Una vez correctamente posicionados el modulo 2 y la unidad 5, se emplea la ventosa 51 para inmovilizar la unidad 5 frente a la parte del fuselaje. Entonces se puede realizar una segunda lmea de perforacion.
Las perforaciones previstas en la zona que puede ser alcanzada por la maquina-util pueden efectuarse de esta manera antes del desplazamiento de la maquina-util para la realizacion de perforaciones en otra zona.
Pueden realizarse otras operaciones con ayuda de una maquina-util objeto del invento. Ciertas operaciones, como un corte o un fresado pueden necesitar una movilizacion constante del util segun los dos ejes “x” e “y”. Esto se realiza mediante una movilizacion simultanea del modulo 2 a lo largo del carril longitudinal 1, del util 4 a lo largo del brazo transversal 3, y, llegado el caso, de la unidad 5 si esta ultima esta motorizada.
La maquina-util asf desarrollada permite la realizacion de operaciones automatizadas o semi-automatizadas, especialmente operaciones de mecanizado sencillas, en la superficie de una pieza de grandes dimensiones que pueda ser tipicamente un elemento de fuselaje de una aeronave. Con un solo carril a posicionar como referencia longitudinal sobre la pieza, la maquina-util desarrollada puede adaptarse, segun el modo de realizacion considerado, a estructuras que presentan una doble curvatura. Ademas es facil de instalar, de tal manera que, tfpicamente, un solo operario basta para utilizarla. Permite la realizacion de operaciones, por ejemplo de mecanizado, sobre una superficie importante gracias a una gran longitud de su brazo. Esto se hace posible por la inmovilizacion o el control permanente en posicion de dos extremos del brazo durante las operaciones realizadas sobre la pieza. La maquina- util desarrollada es ademas muy facil de configurar, y puede admitir un gran numero de utiles que permiten numerosos tipos de mecanizado, ensamblaje o controles.
Claims (13)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1. Maquina-util para la realizacion de operaciones sobre una pieza que comprende:• un carril longitudinal (1) configurado para ser posicionado frente a la pieza,• un brazo transversal (3), ortogonal al carril longitudinal (1), que comprende un primer extremo (31) montado en traslacion sobre el carril longitudinal (1),• un util soportado por el brazo transversal;en la cual un segundo extremo (32) del brazo transversal (3) esta provisto de una unidad (5) que comprende un medio de mantenimiento que permite el mantenimiento en posicion de la unidad (5) sobre la pieza, caracterizada por que la unidad (5) esta motorizada y comprende un sistema de desplazamiento para deslizarse sobre la pieza, paralelamente al carril longitudinal (1).
- 2. Maquina-util segun la reivindicacion 1, en la cual el medio de mantenimiento comprende una ventosa (51).
- 3. Maquina-util segun la reivindicacion 1, en la cual el medio de mantenimiento comprende un dispositivo elegido entre: un dispositivo magnetico, una correa autoadhesiva, un dispositivo que genera fuerzas de Van der Walls.
- 4. Maquina-util segun una de las reivindicaciones precedentes, en la cual el sistema de desplazamiento comprende una oruga (52).
- 5. Maquina-util segun la reivindicacion 4, en la cual la oruga comprende una banda de rodadura que comprende una pluralidad de ventosas.
- 6. Maquina-util segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual el sistema de desplazamiento comprende una ruedecilla motorizada.
- 7. Maquina-util segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende ademas un dispositivo de mando (6), configurado de tal manera que sincroniza el movimiento de la unidad (5) con el movimiento del primer extremo del brazo transversal (3) a lo largo del carril longitudinal (1).
- 8. Maquina-util segun la reivindicacion 7, que comprende ademas unos medios de determinacion de los esfuerzos generados por el brazo transversal (3) sobre el carril longitudinal (1), estando unidos funcionalmente los citados medios de determinacion al dispositivo de mando (6), y estando configurado el dispositivo de mando (6) para minimizar los citados esfuerzos.
- 9. Maquina-util segun una de las reivindicaciones precedentes, en la cual el util esta configurado para poder desplazarse en traslacion a lo largo del brazo transversal (3).
- 10. Maquina-util segun una de las reivindicaciones precedentes, en la cual el montaje en traslacion entre el brazo transversal (3) y el carril longitudinal (1) se realiza mediante un modulo (2) unido ngidamente al brazo transversal (3) y montado en traslacion sobre el carril longitudinal (1).
- 11. Maquina-util segun una de las reivindicaciones precedentes, en la cual el carril longitudinal esta configurado de tal manera que esta fijado a la pieza (P).
- 12. Maquina-util segun la reivindicacion 11, en la cual el carril longitudinal (1) es flexible, de tal manera que puede adaptarse a un radio de curvatura de la pieza.
- 13. Maquina-util segun la reivindicacion 11 o la reivindicacion 12, en la cual el carril longitudinal (1) comprende unas ventosas de fijacion (11).
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| US6158666A (en) * | 1997-11-26 | 2000-12-12 | Banks; David P. | Vacuum fastened guide and method for supporting tooling on a component |
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| US6088897A (en) * | 1998-11-24 | 2000-07-18 | The Boeing Company | Bucking bar end-effector for upsetting a rivet |
| US6843328B2 (en) * | 2001-12-10 | 2005-01-18 | The Boeing Company | Flexible track drilling machine |
| DE10318490A1 (de) * | 2003-04-16 | 2004-11-04 | Wagner, Jürgen, Dipl.-Ing. | Selbstverfahrende Arbeitsvorrichtung |
| US6926094B2 (en) * | 2003-06-25 | 2005-08-09 | The Boeing Company | Apparatus for manufacturing operations using non-contact position sensing |
| US7273333B2 (en) * | 2003-06-25 | 2007-09-25 | The Boeing Company | Methods and apparatus for counterbalance-assisted manufacturing operations |
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| US7578642B2 (en) * | 2005-08-05 | 2009-08-25 | The Boeing Corporation | Flexible single rail drilling system |
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| US8365376B2 (en) * | 2008-11-18 | 2013-02-05 | The Boeing Company | Rivet installation system |
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