ES2626663T3 - Dispositivo de mecanizado - Google Patents

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ES2626663T3 ES11718332.7T ES11718332T ES2626663T3 ES 2626663 T3 ES2626663 T3 ES 2626663T3 ES 11718332 T ES11718332 T ES 11718332T ES 2626663 T3 ES2626663 T3 ES 2626663T3
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    • B23P19/047—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts for flexible profiles, e.g. sealing or decorating strips in grooves or on other profiles by devices moving along the flexible profile
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Abstract

Dispositivo para el mecanizado en forma de banda de piezas de trabajo (3), especialmente para la aplicación de un medio (2) en una pieza de trabajo (3), con una herramienta de mecanizado (15), un alimentador de medios (16) y un dispositivo de movimiento (12) para producir un movimiento relativo entre el medio (2) y la pieza de trabajo (3), en el que el dispositivo de movimiento (12) presenta un manipulador (13) de múltiples ejes que tiene uno o varios ejes I - VII flexibles accionados y que guía la herramienta de mecanizado (15), y en el que el/los eje/s I - VII flexibles presenta/n una regulación de flexibilidad, en concreto, una mera regulación de fuerza o una combinación de regulación de posición y de fuerza, y el manipulador (13) presenta varios elementos (20, 21, 22, 23) unidos entre sí de forma articulada y accionados de forma controlada y al menos uno o varios sensores (24) para detectar la solicitación de al menos uno de sus elementos (20, 21, 22, 23), especialmente para detectar las fuerzas y/o los momentos que actúan.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de mecanizado
La invencion se refiere a un dispositivo de mecanizado, especialmente a un dispositivo de aplicacion, asf como a un procedimiento, segun las caractensticas del preambulo de las reivindicaciones independientes.
Los sistemas de aplicacion de cinta, conocidos en la practica, para cintas adhesivas y estanqueizantes trabajan habitualmente con una aplicacion bidimensional, aplicandose cintas planas en superficies planas de piezas de trabajo. Si se aplican perfiles de cinta perfilados, se procesan en su forma predeterminada.
Un dispositivo de aplicacion de cinta de este tipo se dio a conocer por el documento DE202007003696U1. Se compone de una herramienta de aplicacion y un alimentador de medios, que se pueden montar juntos en la mano de un robot industrial usual de multiples ejes y de multiples elementos. El dispositivo de aplicacion de cinta tiene un peso considerable y es movido por el robot controlado por medio de una banda programada, con respecto a la pieza de trabajo sujeta de forma estacionaria en un soporte. El robot tiene ejes que pueden controlarse con precision de posicion.
El documento US4,620,354A muestra igualmente un robot de multiples ejes y multiples elementos, de posicion controlada, con una herramienta para disponer una cinta estanqueizante en una carrocena de automovil. Dentro de la herramienta esta dispuesto un rodillo de presion cargado por resorte para la cinta estanqueizante, que tan solo se desvfa y no tiene accionamiento propio.
Para el documento EP1211052A1 es valido algo analogo. Tambien aqu existe una unidad de presion que es parte integrante de la herramienta o del llamado cabezal de aplicacion. El cabezal de aplicacion puede ser guiado por un brazo robot.
El documento DE202006002159U1 igualmente muestra un robot de posicion controlada con una herramienta de aplicacion. Dentro de la herramienta esta dispuesto un dispositivo de presion o un accionamiento de aproximacion de un dispositivo de guiado o de centraje.
En el documento EP1950125A1, una herramienta designada como unidad de rodillo es aproximada por un robot y tiene un sensor situado en el lado de la herramienta. A traves de este, el robot puede controlarse y posicionarse.
El documento DE3727462A1 se refiere a una maquina de colocacion de cinta en la que un robot de portico de posicion controlada aproxima un cabezal de colocacion de cinta a una pieza de trabajo. Sensores controlan de manera optica los cantos de cinta y las distancias.
Tambien el documento WO2004/035897A2 muestra un robot habitual de posicion controlada con una herramienta de aplicacion de cinta.
La presente invencion tiene el objetivo de presentar una mejor tecnica de mecanizado, especialmente de aplicacion.
La invencion consigue este objetivo con las caractensticas en las reivindicaciones independientes. La tecnica de mecanizado solicitada, es decir, el dispositivo de mecanizado y el procedimiento de mecanizado ofrecen la ventaja de que permiten un mecanizado espacial y en especial una aplicacion espacial de medios en una pieza de trabajo. La pieza de trabajo puede tener un contorno variable espacialmente con convexidades, zonas angulares y otros cambios de forma 3d. Ademas, es posible deformar de manera espacial el medio aplicado que puede ser especialmente un medio en forma de banda, especialmente una cinta, y aplicarla con una conformacion modificada correspondientemente.
Otra ventaja de la tecnica de mecanizado solicitada es la alta precision del mecanizado, especialmente de la aplicacion de medios. El manipulador de multiples ejes con el o los ejes flexibles puede funcionar como el brazo y la mano de una persona. Tan solo tiene que llevar una herramienta de aplicacion relativamente ligera, y las piezas de mayor peso de la alimentacion de medios pueden estar dispuestas por separado del manipulador y no tienen que ser movidas. La herramienta de aplicacion puede tener una funcion reducida y solo tiene que realizar una aplicacion de medios y, dado el caso, una deformacion y puesta en contacto asf como, dado el caso, una presion del medio. Ademas, puede tener una forma y un peso adecuados tambien para un funcionamiento manual, de manera que la herramienta tambien puede sujetarse manualmente y la aplicacion opcionalmente puede realizarse manualmente o con el manipulador.
Por el/los eje/s flexible/s, el manipulador puede garantizar una aplicacion de medios constante y sin fallos. El/los eje/s flexible/s posee/n una regulacion de flexibilidad con la que el/los eje/s y por tanto tambien el manipulador pueden desviarse ante una fuerza que actue. En la regulacion de flexibilidad se aplica una mera regulacion de fuerza o una combinacion de regulacion de posicion y regulacion de fuerza.
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La aplicacion es posible en una pieza de trabajo estacionaria y alternativamente tambien en una pieza de trabajo movida. Para ello, esta previsto un dispositivo de movimiento correspondiente que proporciona un movimiento relativo entre el medio y la pieza de trabajo. Por consiguiente, dicho manipulador de multiples ejes puede estar dispuesto de manera estacionaria o no estacionaria.
Su/s eje/s flexible/s permite/n que la herramienta de aplicacion se desvfe de forma flexible. La fuerza de aplicacion, especialmente la fuerza de presion, puede mantenerse constante en un valor predeterminado y especialmente constante. El manipulador puede presentar ademas un control de posicion con el que el/los eje/s y la herramienta de aplicacion, pueden retornar a la posicion de trabajo predefinida despues de desviarse eventualmente.
Por el manipulador de multiples ejes con los ejes flexibles y, dado el caso, de posicion controlada, la herramienta de aplicacion tambien puede seguir formas y contornos complicados de la pieza de trabajo y de la banda de mecanizado y permitir una aplicacion tridimensional con alta precision. Otra ventaja consiste en el aprendizaje facilitado del manipulador programado preferentemente para una banda o posicion predefinidas. Por los ejes flexibles, el manipulador con la herramienta de aplicacion adosada, dado el caso, puede guiarse manualmente, programandose las posiciones de eje en un programa de banda o de posicion. Por los ejes flexibles, a pesar del seguimiento de la banda espedfica segun la pieza de trabajo y segun la aplicacion es posible que la herramienta de aplicacion se desvfe en caso de posibles errores de banda u otros errores de posicion o de forma. De esta manera, se pueden compensar tambien tolerancias en la pieza de trabajo. Si la pieza de trabajo es movida en el espacio por un segundo manipulador, los errores de banda o de posicion de este pueden ser compensados por los ejes flexibles.
En las reivindicaciones subordinadas se indican formas de realizacion ventajosas adicionales de la invencion.
La invencion esta la figura 1: la figura 2:
la figura 3:
la figura 4:
representada a tttulo de ejemplos y esquematicamente en los dibujos. En concreto, muestran:
un dispositivo de aplicacion para un medio en forma de banda en una vista en perspectiva,
una representacion aumentada de una herramienta de aplicacion con una representacion interrumpida de un manipulador de multiples ejes con ejes flexibles,
una representacion aumentada de un manipulador de multiples ejes para el guiado de la herramienta de aplicacion,
una variante del dispositivo de mecanizado de la figura 1 y
las figuras 5 a 7: varias representaciones de una cinta adhesiva aplicada asf como de una formacion de pliegue.
La invencion se refiere a un dispositivo de mecanizado (1) para el mecanizado preferentemente en forma de banda de piezas de trabajo (3). Esta realizado preferentemente como dispositivo de aplicacion para la aplicacion de un medio (2) en una pieza de trabajo (3). Ademas, la invencion se refiere a un procedimiento de mecanizado o de aplicacion.
El mecanizado de las piezas de trabajo puede referirse a diferentes procesos y procedimientos. En la forma de realizacion preferible y representada, un medio (2) se aplica en una pieza de trabajo (3) a lo largo de una banda de mecanizado o de aplicacion (4). Esta aplicacion puede realizarse de forma continua o intermitente, es decir, preferentemente en secciones de banda. Dado el caso, tambien es posible una aplicacion puntual de medio. El medio (2) puede ser de cualquier consistencia y forma y puede estar compuesto de cualquier material adecuado.
La figura 1 muestra en una representacion en perspectiva un ejemplo de realizacion para un dispositivo de aplicacion (1). El medio (2) esta realizado en este caso como medio (26) en forma de banda, especialmente como banda plana o perfilada. La banda (26) presenta por ejemplo una cinta adhesiva (27) y, dado el caso, una o varias cintas de recubrimiento (28) dispuestas sobre la misma. El medio (2), especialmente la cinta (26) o cinta adhesiva (27), debe aplicarse sobre una banda de mecanizado (4) en la pieza de trabajo (3). Esta banda de mecanizado (4) puede tener una forma espacial y una extension interrumpida o no interrumpida. El medio (2), especialmente la cinta (26) o cinta adhesiva (27) puede deformarse espacialmente desde su forma plana original. Durante ello, dado el caso, tambien se puede expandir y/o recalcar, siempre que tenga una elasticidad correspondiente. La cinta (26, 27) puede ser al menos flexible elasticamente, resistente a la traccion o expansible elasticamente.
El dispositivo de mecanizado o de aplicacion (1) presenta una herramienta de mecanizado (15), un alimentador de medios (16) y un dispositivo de movimiento (12) para producir un movimiento relativo entre el medio (2) y la pieza de trabajo (3). Estos pueden estar realizados y funcionar de distintas maneras.
La pieza de trabajo (3) puede ser de cualquier tipo, forma y tamano y estar compuesta de cualquier material. Puede ser de una o varias piezas. En los ejemplos de realizacion representados en las figuras 1 y 4 se trata de un componente de carrocena de metal, especialmente de la pieza interior (10) de una puerta lateral de un automovil. La banda de mecanizado (4) esta definida en estos ejemplos de realizacion por la formacion posterior de un pliegue (9),
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representado en las figuras 5 y 6, en la puerta acabada. En la pieza interior (10) representada, la banda de mecanizado (4) discurre en el borde (5) exterior de esta. Si la pieza de trabajo (3) tiene aberturas, se puede aplicar un medio (2, 26, 27) tambien en este borde de abertura. El borde (5) puede presentar en el sentido longitudinal una extension no lineal con curvaturas.
Como esta ilustrado en la figura 1, la banda de mecanizado o de aplicacion (4) puede presentar una o varias convexidades o curvas (6), una o varias zonas de esquina (7) con un menor radio de curvatura y/o una o varias lmeas caractensticas (8). Estas ultimas pueden ser por ejemplo acanaladuras o lmeas de pandeo en la superficie exterior de la carrocena o en la superficie de la puerta.
En el ejemplo de realizacion de las figuras 1 a 3, el dispositivo de movimiento (12) esta formado por un manipulador (13) de multiples ejes para el guiado de una herramienta de aplicacion (15) y por un dispositivo de sujecion (14) para la pieza de trabajo (3), que en este ejemplo de realizacion esta constituido por un manipulador (17) de multiples ejes con un dispositivo de agarre (18). El manipulador (17) esta realizado por ejemplo como robot industrial, especialmente como robot de brazo articulado con seis ejes. Tambien puede presentar un numero y una combinacion discrecionales de ejes rotatorios y/o translatorios, accionables de forma controlada. Por medio del dispositivo de agarre (18) grna la pieza de trabajo (3) recibida a lo largo de una banda predefinida y programada en el control del robot, con respecto a la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) sujeta por el otro manipulador (13). Durante ello, el otro manipulador (13) y la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) pueden ocupar y mantener una posicion predefinida, siendo posibles movimientos de desviacion o de compensacion.
Como variante de la forma de realizacion presentada en la figura 1 y descrita en detalle a continuacion, el otro manipulador (13) puede estar dispuesto en otro punto y tener otra orientacion, estando montado por ejemplo en una pared o un zocalo lateralmente o de forma suspendida, y teniendo una orientacion horizontal u oblicua. Ademas, el otro manipulador (13) puede realizar con su herramienta de aplicacion (15) independientemente movimientos controlados con respecto a la pieza de trabajo (3) y, dado el caso, con respecto a la banda de mecanizado (4). Los movimientos de pieza de trabajo y de herramienta producidos por los manipuladores (13, 17) se pueden superponer durante ello.
La figura 4 muestra una variante del dispositivo de mecanizado o del dispositivo de aplicacion (1) de la figura 1. En esta forma de realizacion, el dispositivo de sujecion (14) es estacionario y se compone por ejemplo de una mesa o de un soporte (19) en forma de bastidor con dispositivos de sujecion adecuados u otros medios de recepcion para una pieza de trabajo (3). La pieza de trabajo (3) se sujeta de forma estacionaria, moviendose el manipulador (13) con la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) con respecto a la pieza de trabajo (3) realizando el movimiento relativo mencionado del dispositivo de movimiento (12).
Como variante de la forma de realizacion de la figura 4, el dispositivo de sujecion (14) de allf puede tener uno o varios ejes de movimiento, presentando por ejemplo la mesa (19) representada un eje de giro o de deslizamiento. Alternativamente o adicionalmente, el dispositivo de sujecion (14) puede tener un eje de basculamiento para poner la pieza de trabajo (3) con la zona solicitada de la banda de mecanizado (4) en una posicion mejor accesible y mas adecuada para la aplicacion.
En la forma de realizacion de la figura 4, el manipulador (13) esta dispuesto encima del dispositivo de sujecion (14). Puede estar fijado a un dispositivo de soporte (25) adecuado, por ejemplo un portico, y adoptar por ejemplo una posicion suspendida. Puede girar alrededor de un eje (I) vertical y, con una disposicion sustancialmente centrica, puede alcanzar con su herramienta (15) todas las zonas marginales de la pieza de trabajo (3) o una banda de mecanizado (4) de esta.
En la forma de realizacion de la figura 1, el manipulador (13) esta dispuesto en el suelo y para el proceso de aplicacion adopta una posicion vertical y, dado el caso, extendida. Se compone de varios elementos (20, 21,22, 23) unidos entre ellos de forma articulada y provistos de accionamientos de eje, presentando el ultimo elemento (23) una conexion (34) para la fijacion de la herramienta de aplicacion (15). El manipulador (13) sujeta la herramienta (15) desde abajo y la presiona contra la pieza de trabajo (3) y, dado el caso, contra la banda de mecanizado (4).
El manipulador (13) tiene uno o varios ejes (I-VII) flexibles y posee uno o varios accionamientos de eje controlables o regulables que pueden estar integrados en las uniones articuladas entre los elementos (20, 21, 22, 23). Ademas, segun la figura 3, los elementos (20, 21, 22, 23) pueden ser moviles en sf y presentar ejes orientados a lo largo de su extension, especialmente ejes giratorios, con accionamientos correspondientes.
La figura 3 muestra el manipulador (13) en la posicion extendida con la cadena de elementos (20, 21, 22, 23) unidos de forma articulada entre sf y sus ejes (I-IVII) accionados. Los elementos (20, 21, 22, 23) estan orientados oblicuamente entre sf, lo que en la posicion extendida permite ademas movimientos de desviacion del manipulador (13) y de su herramienta (15) en el sentido de extension, por ejemplo en el sentido vertical u oblicuo.
En el ejemplo de realizacion de la figura 3, el manipulador (13) tiene siete ejes (I-VII) que estan realizados todos como ejes de giro. Alternativamente, puede tener otro numero, disposicion y realizacion de ejes. Los ejes pueden
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estar realizados como ejes rotatorios y/o translatorios. Pueden ser flexibles todos o solo en parte. En la figura 1 esta representada una forma de realizacion modificada con cinco ejes rotatorios. En esta realizacion, los elementos (21, 22) carecen de eje de giro interno.
Un manipulador (13) tambien puede tener otro numero de ejes, por ejemplo tener uno, dos, tres, cuatro, seis o mas de siete ejes (I-VIl) flexibles. El/los eje/s flexible/s (I-VII) son por ejemplo eje/s rotatorio/s. Alternativamente o adicionalmente tambien pueden existir uno o varios ejes translatorios y, dado el caso, igualmente flexibles. Un manipulador (13) puede presentar ademas uno o varios ejes accionados de forma rotatoria y/o translatoria, sin flexibilidad y por ejemplo con un control o una regulacion exactos de posicion.
El manipulador (13) tiene un control no representado y se puede programar. Sirve para el manejo y el posicionamiento de la herramienta de aplicacion (15) con respecto a la pieza de trabajo (3). Los ejes o las articulaciones son flexibles de la manera mencionada anteriormente y permiten movimientos de desviacion de la herramienta de aplicacion (15), estando orientado el sentido de desviacion por ejemplo normalmente con respecto a la forma local de la pieza de trabajo (3) o a la banda de mecanizado (4) En las formas de realizacion representadas en las figuras 1 y 3 con la orientacion vertical del manipulador y especialmente con la posicion extendida, la flexibilidad puede existir en sentido vertical. En la forma de realizacion de la figura 1, el manipulador (13) sujeta la herramienta de aplicacion (15) por ejemplo en una posicion de altura predefinida y, dado el caso, tambien en una posicion de giro y/o de basculacion determinada con respecto a la pieza de trabajo (3), de manera que tiene la orientacion correcta con respecto a la forma local de la banda de mecanizado o de aplicacion (4).
Segun esta representado en una representacion esquematica en la figura 2, en los elementos (20, 21, 22, 23) y especialmente en la zona de sus ejes de movimiento (I-VII) pueden estar dispuestos uno o varios sensores (24) u otros aparatos para determinar las solicitaciones aparecidas. Estas pueden ser especialmente fuerzas o momentos introducidos por el proceso desde fuera a traves de la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15). Los sensores (24) estan acoplados al control de manipulador o a controles de eje individuales y a los accionamientos de eje.
El manipulador (13) puede presentar uno o varios ejes (I-VII) con fuerza controlada o regulada y los accionamientos de eje correspondientes. Alternativamente, tambien es posible un control de fuerza y de posicion combinado. De esta manera, se puede ajustar una fuerza de presion predeterminada de la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) contra la pieza de trabajo (3) especialmente contra la banda de mecanizado (4) de esta. El ajuste de la fuerza de presion puede existir en varios sentidos o ejes en el espacio. Por medio de una regulacion de fuerza se puede mantener constante esta fuerza de presion en uno o varios sentidos. Esto permite una realizacion flexible del eje, y, por tanto, por la desviacion de uno o varios ejes (I-VII), la herramienta (15) puede desviarse en caso de posibles imprecisiones de la pieza de trabajo (3) o de la banda de mecanizado (4). Este tipo de imprecisiones pueden ser provocados por ejemplo por tolerancias en la forma y/o en el posicionamiento. Posibles salientes de forma en la banda de mecanizado (4), por ejemplo una sobremedida en el borde de pieza de trabajo (5) por ejemplo pueden apartar la herramienta (15) por presion durante el movimiento de la pieza de trabajo.
El manipulador (13) puede presentar una funcion de resorte, guiando la herramienta (15) siguiendo el contorno correspondiente de la pieza de trabajo (3) o de la banda de mecanizado (4). Una vez que ha pasado la imprecision de la manera mencionada anteriormente, por ejemplo la sobremedida de borde, la pieza de trabajo (3) retorna a la posicion teorica mediante un control de ejes correspondiente. Esto se consigue por ejemplo de tal forma que los ejes (I-VII) implicados en el movimiento de desviacion y, dado el caso, tambien otros ejes se mueven hacia atras bajo la regulacion de fuerza, hasta que vuelva a existir la solicitacion exterior predefinida.
En el ejemplo de realizacion descrito anteriormente, la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) se presiona contra la pieza de trabajo (3) o la banda de mecanizado (4) con una fuerza predefinida que actua en uno o varios sentidos. Estas fuerzas de presion predefinidas se traducen en la solicitacion predefinida, mencionada anteriormente, para los diferentes ejes (I-VII) o elementos (20, 21,22, 23).
En otra variante, la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) se puede sujetar sin fuerza en la pieza de trabajo (3) o la banda de mecanizado (4), traduciendose las imprecisiones mencionadas en un contacto y un establecimiento de fuerza que vuelve a ser anulado por la flexibilidad de uno o varios ejes (I-VII).
El manipulador (13) puede presentar un control de manipulador programable. En el control pueden estar definidas posiciones para las diferentes posiciones de eje y para la herramienta (15). Por lo tanto, el manipulador (13) puede presentar un control de posicion. En el programa de control, por ejemplo en la forma de realizacion de la figura 1, en funcion del movimiento del dispositivo de sujecion (14), especialmente del manipulador (17) y del movimiento de herramienta (3) resultante, para cada punto de la banda de mecanizado (4) puede estar predefinida y almacenada una posicion de herramienta correspondiente. A esta posicion dependiente del movimiento relativo de la banda de mecanizado (4) con respecto a la herramienta (15) intenta dirigirse el manipulador (13) con sus ejes (I-VII) flexibles. Para este fin, el control del manipulador (13) puede estar unido al control del dispositivo de sujecion (14), especialmente del manipulador (17) o, dado el caso, estar integrado en este.
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Por ejemplo, en cuanto a la construccion y la tecnica de control, el manipulador (13) puede estar realizado segun el documento DE102007063099A1. La realizacion constructiva de los accionamientos de articulacion o de eje con el control de fuerza o la regulacion de fuerza puede estar realizada por ejemplo segun los documentos DE102007014023A1 o DE102007028758B4.
El manipulador (13) para el guiado de la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) tiene una serie de funciones y ventajas significativas. Ofrece una redundancia por varios ejes, por ejemplo los cinco o siete ejes representados. Esto mejora la accesibilidad y la precision de posicionamiento de la herramienta (15). Tiene una rigidez programable que opcionalmente puede ser espedfica del eje y/o cartesiana. Para ello, resultan ventajosos sensores de fuerza o de momento dentro de o en cada eje y un ritmo de regulacion rapido. De esta configuracion resulta tambien una amortiguacion activa de vibraciones y un rendimiento de movimiento especialmente bueno. El manipulador (13) puede realizar procesos de alto rendimiento con fuerza regulada y por su movilidad permite una simplificacion y una reduccion de peso de la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) guiada. Pueden suprimirse los ejes adicionales existentes en algunos casos en herramientas de aplicacion conocidas anteriormente, siendo realizadas las movilidades correspondientes por el manipulador (13).
Mas ventajas del manipulador (13) consisten en su reducido peso y su forma de construccion pequena. La zona de trabajo puede estar reducida notablemente con respecto a robots de brazos articulados convencionales y especialmente con respecto al robot (17) para el movimiento de piezas de trabajo. El manipulador (13) representado en los diferentes ejemplos de realizacion puede tener por ejemplo en su posicion extendida una longitud de brazo resultante de aprox. 1 m, preferentemente de 0,7 a 1,2 m, con un diametro correspondiente de la zona de trabajo. El manipulador (13) ofrece ademas un menor consumo de potencia, y de ello asf como del peso reducido resulta una alta movilidad. Ademas, el manipulador (13) pequeno y ligero es flexible en cuanto al lugar y se puede montar de la manera mencionada anteriormente en una posicion discrecional adecuada. Por la flexibilidad de sus ejes (I-VII) queda garantizada ademas una alta seguridad, especialmente una seguridad contra accidentes en caso de un posible contacto con un operario.
Como ilustran las figuras 1 y 4, el alimentador de medios (16) puede estar dispuesto separado de forma espacial del manipulador (13) y de la herramienta de mecanizado (15). Por lo tanto, el manipulador (13) no tiene que mover adicionalmente el peso del alimentador de medios (16). En particular, en la forma de realizacion representada es posible disponer el alimentador de medios (16) de forma estacionaria. En caso de necesidad puede presentar uno o varios ejes de movimiento propios.
En adaptacion al respectivo medio (2), el alimentador de medios (16) puede estar realizado de manera distinta y adecuada a discrecion. Ofrece por ejemplo una reserva de medios (30), especialmente una reserva de cinta, y un dispositivo de suministro (31) para el medio (2, 26) hacia la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) en el manipulador (13). El alimentador de medios (16) puede presentar por ejemplo un dispositivo de retirada (32) para una pieza de medio y puede tener tambien un dispositivo de eliminacion (33) para piezas de medio. Alternativamente o adicionalmente, el alimentador de medios (16) puede presentar componentes adicionales.
En el ejemplo de realizacion representado en las figuras 1 y 2, un medio (26) en forma de banda se aplica en la pieza de trabajo (3) y en la banda de mecanizado (4) de este. Se trata por ejemplo de una cinta. Esta puede comprender especialmente una cinta adhesiva (27) que, dado el caso, en una o en ambas caras esta provista de una cinta de recubrimiento (28) separable. La reserva de medios (30) puede estar realizada como reserva de cinta, especialmente como bobina giratoria y, dado el caso, provista de un accionamiento, y el dispositivo de suministro (31) puede presentar varios rodillos de grna y de accionamiento y ademas tiene un medio para transportar la cinta (26), especialmente la cinta adhesiva (27), a la herramienta de aplicacion (15). Por medio de un dispositivo de retirada (32) que en la figura 1 se indica solo esquematicamente mediante una flecha, la cinta de recubrimiento (28) puede soltarse de la cinta adhesiva (27) antes de la aplicacion y recibirse por medio de un dispositivo de eliminacion (33), por ejemplo una bobina de cinta vada, y ponerse a disposicion para su eliminacion.
La herramienta de aplicacion (14) esta realizada para un medio (26) en forma de banda, especialmente para una cinta, y presenta un dispositivo de grna (29) para aplicar el medio (2, 26, 27) en la pieza de trabajo (3) o la banda de mecanizado (4). Si es necesaria una aplicacion espacial, el dispositivo de grna (29) tambien puede presentar una realizacion adecuada para la deformacion del medio (2, 26, 27). En este caso, por ejemplo, una cinta (26, 27) inicialmente plana y lisa se dobla o se pliega en forma de U alrededor de un eje longitudinal. Durante ello se puede realizar tambien un perfilado adicional de la cinta (26, 27). El dispositivo de grna (29) puede estar realizado por ejemplo como rodillo giratorio con una camisa ranurada para la deformacion de banda y, dado el caso, con un accionamiento de giro controlado. Alternativamente, el dispositivo de grna (29) puede estar realizado como pieza de moldeo guiada por manipulador, sin eje de movimiento propio.
La deformacion de la cinta (26, 27) se puede apoyar mediante medidas adicionales, por ejemplo, un calentamiento. Una cinta (26) calentada, especialmente una cinta adhesiva (27), se deja deformar mas facilmente de manera permanente y mantiene la forma deseada durante la aplicacion. Un calentamiento se puede realizar de distintas maneras, por ejemplo, de forma conductiva, inductiva, por radiacion infrarroja o similar. El calentamiento puede realizarse en y/o delante del dispositivo de grna (29), estando dispuesto un dispositivo de calentamiento (36)
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correspondiente, representado esquematicamente en la figura 2, en el punto correspondiente del dispositivo de gma (29) y/o del alimentador de medios (16), dado el caso, despues del dispositivo de retirada (32).
Las figuras 5 a 7 ilustran un caso de aplicacion de este tipo. Se trata de la formacion de uno o varios pliegues (9) en el borde exterior de una pieza de trabajo o un componente, aqm por ejemplo una puerta lateral de un automovil. Un pliegue (9) correspondiente puede existir por ejemplo tambien en el borde de una seccion de ventana o de puerta. En la formacion de pliegue estan implicadas por ejemplo una pieza interior (10) y una pieza exterior (11). La pieza exterior (11) se dobla o se bordea con su extremo que sobresale en el lado del borde y durante ello engrana sobre el borde de la pieza interior (10) formando un pliegue (9).
La cinta (26) puede ser por ejemplo una cinta adhesiva o estanqueizante que se coloca alrededor del borde (5) de la pieza interior (10) envolviendo en forma de U dicho borde (5) con forma de brida. La cinta adhesiva o estanqueizante puede estanqueizar y sellar el pliegue (9) y las piezas (10, 11) mutuamente. La cinta (26) puede tener un efecto adhesivo. Dado el caso, adicionalmente puede cambiar de forma, en cuyo caso, por ejemplo, durante la aplicacion tiene una sobremedida y durante la formacion de pliegue es comprimida por la pieza exterior (11) doblada. Alternativamente, el cambio de forma se puede provocar posteriormente, por ejemplo mediante una reaccion de endurecimiento, un calentamiento o similar, por los que la cinta (26) se hincha y rellena posibles espacios huecos en la zona del pliegue (9). Por lo tanto, puede formar un medio de estanqueizacion de gran eficacia para pliegues (9) en la fabricacion de construcciones en bruto para piezas de vehnculos. Se pueden suprimir los componentes adicionales usuales, tales como selladores o similares.
Como ilustran las figuras 6 y 7, el pliegue (9) puede tener diferentes formas, pudiendo tener distintos tamanos el recubrimiento del borde rebordeado o plegado de la pieza exterior (11). Este recubrimiento tambien puede estar influenciado por el tipo de pieza de trabajo y la respectiva posicion del borde de pliegue en una zona de esquina (7), en una convexidad (6) o en una lmea caractenstica (8). De manera correspondiente, tampoco la cinta (26) necesita estar dispuesta de forma simetrica en la pieza interior (10). Las longitudes de ala en cada lado pueden diferir y de esta manera, dado el caso, pueden adaptarse a los requisitos de plegado correspondientes. Ademas, la cinta (26) representada puede estar adaptada durante la aplicacion en adaptacion a las caractensticas de forma especiales de la pieza de trabajo (3) o de su banda de mecanizado (4), especialmente a convexidades (6) de curvatura debil, zonas de esquina (7) de curvatura mas pronunciada, lmeas caractensticas (8) o similares, por expansion o, dado el caso, tambien por recalcado.
En otra forma de realizacion, por ejemplo, una cinta adhesiva (27) puede colocarse en la superficie de una pieza de trabajo (3). En este caso, la banda de mecanizado o de aplicacion (4) puede tener una forma distinta a una forma plana y contorneada tridimensionalmente que, dado el caso, cambia a lo largo del curso de la banda. Tambien en este caso, pueden existir convexidades hacia fuera o dentro en la superficie de la banda, curvaturas laterales en el curso de la banda o similares. Esto igualmente es una aplicacion tridimensional como en el ejemplo de realizacion descrito anteriormente. Tambien en este caso, por medio del manipulador (13), la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) puede posicionarse conforme a la forma y el curso de la banda de mecanizado (4), orientarse y, dado el caso, presionarse.
En el ejemplo de realizacion de la figura 4, el manipulador (13) que rota alrededor de su eje de base (I) puede guiar la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15) de manera correspondiente a lo largo de la banda de mecanizado (4) y adoptar durante ello de manera correspondiente diferentes orientaciones y posiciones de pandeo o de extension. El alimentador de medios (16) igualmente puede estar dispuesto en el dispositivo de soporte (25) y permite por ejemplo un suministro de medios central en la zona del eje de base (I) y un transporte subsiguiente a traves de medios de suministro y de transporte correspondientes a lo largo del manipulador (13) hasta la herramienta (15) terminal. Alternativamente, el dispositivo de suministro del alimentador de medios (16) puede tener un brazo saliente que rota con el manipulador (13) y que al final transfiere el medio (2, 26) directamente a la herramienta de mecanizado o de aplicacion (15).
Entre la herramienta (15) y el alimentador de medios (16), en los diferentes ejemplos de realizacion, dado el caso, se puede puentear un intersticio o una distancia (35). Alternativamente o adicionalmente, el dispositivo de suministro (31) puede ser flexible y seguir los movimientos de la herramienta minimizando o evitando la formacion de un intersticio o de una distancia.
Son posibles de diferentes maneras variantes de las formas de realizacion representadas y descritas. Alternativamente o adicionalmente a las figuras 5, 6 y 7, una cinta (26), especialmente una cinta adhesiva (27) puede aplicarse en la pieza exterior (11) y, dado el caso, doblarse tambien durante el plegado.
Ademas, las formas de realizacion del manipulador (13), de la herramienta (15) y del alimentador de medios (16) pueden variar segun el tipo de medio (2, 26) y de aplicacion o mecanizado. Un mecanizado puede consistir en un mecanizado de superficie de la pieza de trabajo (3) o en una aplicacion por ejemplo de un medio (2) lfquido o pastoso. Ademas, con una herramienta (15) correspondiente tambien se pueden realizar procesos de deformacion o de juntura, estando dispuestas en la herramienta (15) solo piezas de herramienta ligeras y, dado el caso, moviles, y estando dispuestas de forma externa las otras piezas pesadas y macizas. Una transmision de energfa o de
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movimiento a la herramienta (15) y sus piezas se puede realizar por ejemplo de forma hidraulica, mediante un cable Bowden o de otra manera. Esta transmision de ene^a y por tanto de medios se puede realizar mediante medios de transmision flexibles, tales como conductos, cables Bowden o similares. Tambien el transporte de fluido de un alimentador de medios (16) a la herramienta de aplicacion (15) puede realizarse mediante conductos flexibles o similares.
LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA
1 Dispositivo de mecanizado, dispositivo de aplicacion
2 Medio
3 Pieza de trabajo, puerta
4 Banda de mecanizado, banda de aplicacion
5 Borde, canto
6 Convexidad
7 Zona de esquina
8 Lmea caractenstica, lmea de pandeo
9 Pliegue
10 Pieza, chapa dentro
11 Pieza, chapa fuera
12 Dispositivo de movimiento
13 Manipulador, robot para aplicacion
14 Dispositivo de sujecion para pieza de trabajo
15 Herramienta de mecanizado, herramienta de aplicacion
16 Alimentador de medios
17 Manipulador, robot para pieza de trabajo
18 Dispositivo de agarre
19 Mesa, soporte
20 Elemento
21 Elemento
22 Elemento
23 Elemento, organo de salida, mano
24 Sensor
25 Dispositivo de soporte, portico
26 Medio en forma de banda, cinta
27 Cinta adhesiva
28 Cinta de recubrimiento
29 Dispositivo de grna
30 Reserva de medios, reserva de cinta, bobina
31 Dispositivo de suministro
32 Dispositivo de retirada
33 Dispositivo de eliminacion
34 Conexion
35 Distancia, intersticio
36 Dispositivo de calentamiento
I-VII Eje

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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo para el mecanizado en forma de banda de piezas de trabajo (3), especialmente para la aplicacion de un medio (2) en una pieza de trabajo (3), con una herramienta de mecanizado (15), un alimentador de medios (16) y un dispositivo de movimiento (12) para producir un movimiento relativo entre el medio (2) y la pieza de trabajo (3), en el que el dispositivo de movimiento (12) presenta un manipulador (13) de multiples ejes que tiene uno o varios ejes I -VII flexibles accionados y que grna la herramienta de mecanizado (15), y en el que el/los eje/s I -VII flexibles presenta/n una regulacion de flexibilidad, en concreto, una mera regulacion de fuerza o una combinacion de regulacion de posicion y de fuerza, y el manipulador (13) presenta varios elementos (20, 21,22, 23) unidos entre sf de forma articulada y accionados de forma controlada y al menos uno o varios sensores (24) para detectar la solicitacion de al menos uno de sus elementos (20, 21, 22, 23), especialmente para detectar las fuerzas y/o los momentos que actuan.
  2. 2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el dispositivo de movimiento (12) presenta un dispositivo de sujecion (14) para la sujecion estacionaria o no estacionaria de la pieza de trabajo (3).
  3. 3. Dispositivo segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que un medio (2) esta realizado en forma de banda, especialmente como cinta (26), preferentemente como cinta adhesiva (27).
  4. 4. Dispositivo segun la reivindicacion 1, 2 o 3, caracterizado por que un alimentador de medios (16) esta dispuesto separado de forma espacial del manipulador (13) y de la herramienta de mecanizado (15), preferentemente de forma estacionaria.
  5. 5. Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un alimentador de medios (16) presenta una reserva de medios (30), especialmente una reserva de cinta y un dispositivo de suministro (31) para el medio (26), especialmente una cinta (26).
  6. 6. Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la herramienta de mecanizado
    (15) esta realizada como herramienta de aplicacion para un medio (2), especialmente para un medio (26, 27) en forma de banda, y presenta un dispositivo de grna (29) para la conformacion y la aplicacion de un medio (2, 26, 27) en la pieza de trabajo (3).
  7. 7. Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo presenta un dispositivo de calentamiento (36) para un medio (2), especialmente para un medio (26, 27) en forma de banda.
  8. 8. Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que esta realizado como dispositivo de aplicacion para la aplicacion espacial de una cinta (26) deformada espacialmente.
  9. 9. Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los sensores (24) estan acoplados a un control de manipulador o a controles de eje individuales y a los accionamientos de eje.
  10. 10. Procedimiento para el mecanizado en forma de banda de piezas de trabajo (3), especialmente para la aplicacion de un medio (2) en una pieza de trabajo (3), con una herramienta de mecanizado (15), un alimentador de medios
    (16) y un dispositivo de movimiento (12) para producir un movimiento relativo entre el medio (2) y la pieza de trabajo (3), en el que la herramienta de mecanizado (15) es guiada por un manipulador (13) de multiples ejes que presenta uno o varios eje/s I - VII flexibles accionados, y en el que el/los eje/s I - VII flexibles se regulan en cuanto a la fuerza o a la posicion y la fuerza y el manipulador (13) presenta varios elementos (20, 21,22, 23) unidos entre sf de forma articulada y accionados de forma controlada y uno o varios sensores (24) para detectar la solicitacion de al menos uno de sus elementos (20, 21,22, 23), especialmente para detectar las fuerzas y/o los momentos que actuan.
  11. 11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, caracterizado por que por la flexibilidad del/de los eje/s I - VII, la fuerza de mecanizado, especialmente la fuerza de presion, se mantiene en un valor predeterminado, especialmente de manera constante.
  12. 12. Procedimiento segun la reivindicacion 10 u 11, caracterizado por que, por medio del/de los eje/s I - VII flexibles, la herramienta de mecanizado (15) se mantiene desviable elasticamente y se grna.
  13. 13. Procedimiento segun la reivindicacion 10, 11 o 12, caracterizado por que un medio (2), especialmente un medio (26) en forma de banda, preferentemente una cinta adhesiva (27), se aplica en una pieza de trabajo (3), siendo suministrado el medio (2, 26, 27) a la herramienta de mecanizado (15) en el manipulador (13) por un alimentador de medios (16) separado de forma espacial, especialmente estacionario.
  14. 14. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado por que un medio (2) especialmente un medio (26, 27) en forma de banda, se deforma durante su aplicacion y se aplica en una pieza de trabajo (3).
  15. 15. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado por que un medio (2), especialmente un medio (26, 27) en forma de banda se calienta antes o durante la aplicacion.
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