ITTO20130995A1 - Linea per il montaggio di componenti a pezzi in lavorazione - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

“Linea per il montaggio di componenti a pezzi in lavorazione”,

Descrizione

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce alle linee di produzione industriale ed è stata sviluppata con particolare riferimento ai sistemi di ausilio agli operatori addetti al montaggio di componenti su pezzi in lavorazione. Più particolarmente, l’invenzione riguarda una linea di montaggio che comprende un sistema convogliatore, per spostare pezzi in lavorazione secondo una direzione di avanzamento, ed una pluralità di carrelli, per il supporto di componenti che debbono essere montati sui pezzi in lavorazione, dove ciascun carrello accompagna in modo sincrono un pezzo in lavorazione secondo un percorso generalmente parallelo alla direzione di avanzamento.

L’invenzione è di applicazione preferita al settore delle linee per la produzione di autoveicoli.

Stato della tecnica

Le linee di montaggio per la produzione di prodotti complessi prevedono usualmente un sistema convogliatore, configurato per spostare in modo continuo i pezzi in lavorazione tra stazioni successive, nell’ambito delle quali un operatore addetto provvede al montaggio di determinati componenti.

In alcune soluzioni, onde agevolare questo tipo di attività, sono impiegati carrelli per il supporto dei componenti che l’operatore è chiamato a montare in corrispondenza della propria stazione di lavoro. I carrelli hanno generalmente una struttura relativamente semplice, ad esempio formata da tubolari o profili metallici collegati tra loro, con ruote inferiori e vassoi o supporti di varia foggia per i componenti che debbono essere montati sul pezzo in lavorazione. Carrelli di questo tipo sono tipicamente utilizzati in abbinamento a sistemi convogliatori a ganci, ossia concepiti per sostenere dall’alto pezzi in lavorazione, oppure in abbinamento a sistemi convogliatori a pavimento che, per limiti di larghezza, non consentono il trasporto contemporaneo dei pezzi in lavorazione e degli operatori addetti al montaggio dei componenti.

Nella tecnica più tradizionale i componenti e le attrezzature da utilizzare per la lavorazione del pezzo sono posizionate su banchi e sostegni posti a lato linea. Pertanto l’operatore è obbligato a sportarsi anche più volte nello stesso ciclo di lavoro tra il pezzo e il lato linea per procurarsi l’occorrente alla lavorazione prescritta. In tal modo aumentano i tempi di assemblaggio, con una conseguente riduzione dei rendimenti di produzione.

Onde ovviare tali inconvenienti sono stati proposti sistemi in cui i carrelli accompagnano in modo sincrono lo spostamento del pezzo in lavorazione lungo la linea di montaggio: in tal modo l’operatore può prelevare i componenti da montare seguendo il pezzo in lavorazione, senza doversi portare più volte a lato linea per rifornirsi di materiali ed attrezzature necessari.

In un primo tipo di soluzioni i carrelli sono motorizzati e provvisti di un sistema di guida automatica, atto a controllare lo spostamento autonomo del carrello secondo un percorso prestabilito, lungo la linea di produzione. Tali sistemi sono tuttavia estremamente complessi e costosi. In un secondo tipo di soluzioni i carrelli sono configurati per essere impegnati in modo manuale ad un rispettivo elemento mobile del sistema convogliatore, ad esempio la struttura che sostiene un pezzo in lavorazione. L’impegno manuale dei carrelli ai rispettivi elementi mobili comporta l’impiego di manodopera e quindi una ridotta efficienza.

Sommario dell’invenzione

In vista di quando sopra esposto, la presente invenzione si propone essenzialmente di realizzare una linea di montaggio del tipo indicato all’inizio provvista di un sistema semplice, economico ed efficiente per associare in modo automatico i carrelli ai pezzi in lavorazione, e quindi senza utilizzo di manodopera a questo scopo.

Questo ed altri scopi ancora, che risulteranno maggiormente chiari in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione da una linea di montaggio e da un relativo metodo aventi le caratteristiche delle rivendicazioni allegate. Le rivendicazioni costituiscono parte integrante dell’insegnamento tecnico qui fornito in relazione all’invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche ed i vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista schematica in pianta di una linea di montaggio secondo una possibile forma di attuazione dell’invenzione;

- la figure 2 e 3 sono viste schematiche, rispettivamente in elevazione laterale ed in sezione trasversale, di una porzione della linea di figura 1; - la figura 4 è una vista prospettica schematica di un carrello utilizzabile in una linea di montaggio del tipo illustrato nelle figure 1-3, accoppiato ad una relativa guida aerea;

- le figure 5 e 6 sono viste prospettiche, parziali e schematiche, volte ad esemplificare le modalità di attuazione di un sistema per l’impegno di un carrello secondo la figura 4 ad un relativo elemento mobile di un sistema convogliatore di una linea di montaggio del tipo illustrato nelle figure 1-3; e

- le figure 7 e 8 sono viste prospettiche, parziali e schematiche, volte ad esemplificare le modalità di rilascio di un sistema di aggancio tra carrelli secondo la figura 4.

Descrizione di forme di attuazione dell’invenzione Il riferimento ad “una forma di attuazione” all’interno di questa descrizione sta ad indicare che una particolare configurazione, struttura, o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, i termini “in una forma di attuazione” e simili, presenti in diverse parti all’interno di questa descrizione, non sono necessariamente tutti riferiti alla stessa forma di attuazione. Inoltre, le particolari configurazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione. I riferimenti utilizzati nel seguito sono soltanto per comodità e non definiscono l’ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione.

La figura 1 rappresenta, tramite una vista schematica in pianta, il layout di una possibile forma di attuazione di una linea di montaggio di componenti su pezzi in lavorazione in accordo alla presente invenzione. Si assuma, nel seguito della presente descrizione, che i pezzi in lavorazione siano scocche di autoveicolo.

Con 1 è indicato un sistema convogliatore, predisposto per spostare le scocche 2 secondo una direzione di avanzamento X. Come rappresentato in forma schematica anche nelle figure 2 e 3, nella forma di attuazione considerata il sistema convogliatore 1 comprende una guida aerea 3, lungo la quale sono mobili strutture 4 per il supporto delle scocche 2. Nell’esempio, le strutture 4 comprendono ganci 4a - ad esempio del tipo noto con il nome di “ganci webb” - che sostengono le scocche2 in posizione sollevata rispetto alla pavimentazione 5.

Lungo il sistema convogliatore 1, preferibilmente ma non necessariamente ad avanzamento continuo, sono definite una pluralità di stazioni di lavoro, indicate con 6, dove nell’ambito di alcune di tali stazioni un rispettivo operatore provvede a montare sulle scocche 2 determinati componenti di dimensioni relativamente modeste, ad esempio guarnizioni, ripari, modanature, tubazioni, minuteria, eccetera. Le serie di componenti da montare presso le stazioni 6 sono supportate da carrelli 7 che, come si vedrà in seguito, sono impegnabili e disimpegnabili singolarmente rispetto a relativi elementi mobili del sistema convogliatore 1, quali i ganci 4a, per spostarsi unitamente ad essi secondo un percorso generalmente parallelo alla direzione di avanzamento X.

Con 8 è indicata un’area di preparazione, presso la quale sui singoli carrelli 7 vengono predisposte - in modo automatizzato o manuale - le necessarie serie di componenti che dovranno essere montate sulle scocche 2, presso le stazioni 6. Nell’area 8 una pluralità di carrelli sostanzialmente uguali tra loro - ad esempio quattro carrelli - sono agganciati in sequenza, a formare un convoglio associato ad un rispettivo trattore 9. In una forma di attuazione preferita, i trattori 9 sono di tipo automatico o AGV (Automatic Guided Vehicle), con il relativo sistema di guida che è predisposto per seguire un predeterminato percorso 10, preferibilmente ad anello, e controllare lo sgancio del carrello 7 di testa del convoglio in almeno una determinata posizione. In una forma di attuazione, quale quella rappresentata, dopo l’uscita dall’area 8, un trattore 9 guida il relativo convoglio sino ad un magazzino di stazionamento 11, nell’ambito del quale è individuata una posizione sostanzialmente predefinita 12, per il prelievo dei singoli carrelli 7. A tale scopo, in una forma di attuazione preferita, il trattore 9 è predisposto per posizionare il convoglio in modo tale per cui la sequenza risulti generalmente parallela alla direzione di avanzamento X, con il carrello 7 di testa nella posizione di prelievo 12. Dopo aver effettuato tale posizionamento, il trattore 9 si sgancia automaticamente dal suddetto primo carrello 7, con modalità in sé note, e prosegue lungo il percorso 10, ad esempio sino ad un’area 13 di rilascio dei carrelli dal sistema convogliatore 1.

Nell’ambito del magazzino di stazionamento 11 ciascun carrello 7 viene associato in modo automatizzato ad un rispettivo elemento mobile del sistema convogliatore 1, quale un gancio 4a, per essere trascinato in modo sincrono ad una scocca 2 secondo un percorso generalmente parallelo alla direzione di avanzamento X. Nell’esempio delle figure 1-3, il percorso dei carrelli 7 è identificato, a mero scopo esemplificativo, da una guida 14 generalmente parallela alla guida 3 del sistema convogliatore 1, preferibilmente una guida aerea.

Ciascun carrello 7 attraversa quindi in successione le varie stazioni di lavoro 6, in corrispondenza delle quali i relativi operatori possono prelevare dal carrello stesso i rispettivi componenti da montare. Al termine del relativo percorso lungo la linea, ciascun carrello 7 viene liberato dal sistema convogliatore 1 in corrispondenza dell’area di rilascio 13, presso la quale i carrelli 7 vengono nuovamente agganciati l’uno all’altro e rispetto al relativo trattore 9. Il trattore 9 quindi riprende il percorso 10 sino a riportare il convoglio presso l’area di preparazione 8, nella quale i singoli carrelli 7 vengono caricati con nuovi componenti da montare.

In figura 4 è rappresentata schematicamente una possibile forma di attuazione di un carrello 7 utilizzabile in una linea di montaggio in accordo all’invenzione, ad esempio la linea delle figure 1-3. Il carrello 7 ha una struttura di base 7a relativamente leggera, ad esempio comprensiva di tubolari o profili metallici, alla parte inferiore della quale sono associate una pluralità di ruote 7b, ad esempio due ruote anteriori pivottanti e due ruote posteriori fisse, per l’appoggio alla pavimentazione 5. La struttura 7a è configurata per supportare i componenti da montare, ad esempio prevedendo allo scopo uno o più vassoi 7c. Supporti per componenti relativamente voluminosi (ad esempio un volante) possono essere definiti direttamente dalla struttura 7a. La struttura 7a può anche definire o comprendere supporti per attrezzi che gli operatori debbono utilizzare per l’effettuazione delle relative operazioni di montaggio (ad esempio un martello, un avvitatore elettrico, eccetera).

In un’attuazione preferita, la struttura 7a di ciascun carrello è provvista di un organo di guida, configurato per l’accoppiamento con una rispettiva guida, quale la guida precedentemente indicata con 14. Di preferenza la guida 14 è una guida aerea, ma non è escluso dall’ambito dell’invenzione il caso di una guida a pavimento. Riferendosi all’esempio illustrato, l’organo di guida, indicato con 7d, comprende di preferenza una barra o profilo montato in posizione fissa sulla struttura 7a, che si eleva in verticale e presenta alla sua estremità superiore una parte 7e per l’impegno con la guida 14. La parte 7e è preferibilmente predisposta per prevenire sbandamenti laterali del carrello 7 durante il suo spostamento attraverso le stazioni di lavoro: a tale scopo, in un’attuazione preferita, la parte di impegno 7e include due elementi 7e’ generalmente verticali, paralleli ed allineati tra loro nella direzione longitudinale del carrello 7. Gli elementi 7e’ possono vantaggiosamente includere due rulli, atti all’impegno nella guida 14.

Una possibile realizzazione della guida 14, sostanzialmente configurata a binario, è illustrata in figura 4. In tale attuazione la guida 14 include due elementi metallici longitudinalmente estesi, indicati con 15, disposti sostanzialmente paralleli per definire tra loro lo spazio di impegno per la parte 7e dell’organo di guida superiore 7d. Di preferenza i due elementi 15 presentano porzioni iniziali 15a generalmente divergenti tra loro, in modo da definire un invito 16a per la parte 7e dell’organo di guida 7d. Le porzioni terminali 15b degli elementi 15 sono invece inclinate parallelamente verso l’esterno, rispetto al sistema convogliatore 1, a definire un’uscita 16b della guida 14. In una forma di attuazione preferita la suddetta parte di invito (non indicata in figura 1) si trova poco a monte del magazzino di stazionamento 11 (ma potrebbe essere nel suo ambito), mentre l’uscita della guida 14 (non indicata in figura 1) si trova a valle dell’ultima stazione 6 servita dai carrelli 7, in sostanziale corrispondenza dell’area di rilascio 13.

La linea in accordo all’invenzione comprende mezzi per vincolare ciascun carrello 7 al sistema convogliatore 1. In una forma di attuazione preferita, tali mezzi includono un organo di impegno, commutabile da una posizione inoperativa ad una posizione operativa, nelle quali il carrello è disimpegnato o impegnato, rispettivamente, rispetto ad un relativo elemento mobile del sistema convogliatore, che qui si supponga essere un gancio 4a. Di preferenza l’organo di impegno comprende un elemento assialmente esteso che è montato sul rispettivo carrello 7 in modo spostabile tra le sue posizioni inoperativa ed operativa. Lo spostamento dalla posizione inoperativa alla posizione operativa avviene in direzione generalmente trasversale alla direzione di avanzamento X del sistema 1, in modo tale per cui - nella sua posizione operativa - una porzione del suddetto organo di impegno possa interferire meccanicamente con un relativo gancio 4a.

Nell’esempio di attuazione illustrato l’organo di impegno include un cursore metallico 20 scorrevole in una relativa guida 21 montata trasversalmente sulla struttura 7a del carrello 7. Di preferenza, l’estremità prossimale del cursore 20 ha una testa 20a generalmente allargata, onde interagire con relativi mezzi di attuazione in posizione stazionaria. Anche l’estremità distale 20b del cursore 20 può essere eventualmente conformata per interagire con i ganci 4a o altri elementi mobili del sistema 1.

Onde consentire l’accoppiamento dei carrelli 7 tra loro e rispetto ai trattori 9, i carrelli stessi sono provvisti di mezzi di aggancio rilasciabili. Riferendosi alla figura 4, in corrispondenza del fronte del carrello 7 è montato un primo elemento di aggancio, ad esempio comprendente un tirante 21 incernierato alla struttura 7a. All’estremità opposta il tirante 21 definisce una sede passante 21a per un perno di aggancio, in seguito descritto. Il tirante 21 è sollecitato da almeno una molla, o altro idoneo accumulatore di energia meccanica, verso una posizione di riposo, qui una posizione generalmente sollevata, visibile in tratto pieno figura 4, nella quale il tirante è addossato al fronte della struttura 7a. Dalla posizione di riposo il tirante 21 può essere portato in una posizione generalmente abbassata, in contrasto all’azione della suddetta molla, nella quale la sede 21a è impegnabile dal suddetto perno. La posizione abbassata del tirante 21 è visibile in tratteggio in figura 4.

Riferendosi ancora alla figura 4, in corrispondenza del retro del carrello 7 è previsto un secondo elemento di aggancio, commutabile da una posizione operativa ad una posizione inoperativa, nelle quali il carrello stesso è agganciato o sganciato, rispettivamente, rispetto ad un carrello seguente. La commutazione dell’elemento di aggancio è realizzata per il tramite di un relativo elemento di azionamento montato mobile sulla struttura del carrello.

Nell’esempio il secondo elemento di aggancio è rappresentato dal suddetto perno, indicato con 22, il quale è scorrevole verticalmente in una relativa sede tubolare 23 associata al retro della struttura 7a. Ancora riferendosi all’esempio illustrato, la disposizione di azionamento del perno 22 include un cavo 24, ad esempio metallico, avente una prima estremità associata al perno 22. La seconda estremità del cavo 24 è vincolata ad una carrucola 25 calettata in una zona intermedia di un albero 26, che realizza l’elemento di azionamento del perno 22. L’albero 26 è supportato girevole nella parte posteriore della struttura 7a, trasversalmente ad essa, ed ha un’estremità 26a conformata per interagire con un relativo elemento di riscontro in posizione stazionaria, onde impartire all’albero nel suo complesso una rotazione, come risulterà in seguito. Nell’esempio illustrato, l’albero 26 è conformato sostanzialmente a L, ovvero include due parti tra loro generalmente ortogonali, ed in particolare una parte principale cui è calettata la carrucola 25 ed un parte terminale che realizza l’estremità 26a. Nell’esempio, il sistema di azionamento è concepito in modo tale per cui, nella condizione operativa o abbassata del gancio, l’estremità 26a dell’albero 26 sia orientata verso il basso.

Ai fini dell’aggancio tra due carrelli 7, ad esempio, il perno 22 di un primo carrello 7 può essere mantenuto nella sua posizione completamente abbassata entro la relativa sede tubolare 23, nella quale una porzione inferiore del perno sporge inferiormente alla sede. In tale condizione, il tirante 21 di un secondo carrello 7 viene abbassato in contrasto all’azione della relativa molla, sino al di sotto dell’estremità inferiore del perno 22 ed il carrello mosso in misura tale da realizzare l’impegno tra sede 21a e perno 22; il tirante può essere quindi rilasciato, con l’estremità inferiore della sede tubolare 23 che mantiene il tirante in posizione abbassata, in contrasto all’azione della relativa molla.

La linea include ulteriormente mezzi di attuazione, per causare in modo automatico la commutazione l’organo di impegno (qui rappresentato dal cursore 20) dalla sua posizione inoperativa alla sua posizione operativa e la commutazione dell’organo di aggancio (qui rappresentato dal perno 22) dalla sua posizione operativa alla sua posizione inoperativa.

In una forma di attuazione preferita, i suddetti mezzi di attuazione comprendono un dispositivo di attuazione installato in posizione stazionaria, in sostanziale corrispondenza della posizione predefinita di prelievo 12 definita nell’ambito del magazzino di stazionamento 11 (figura 1). I mezzi di attuazione comprendono ulteriormente un elemento di riscontro in posizione stazionaria, con il quale l’elemento di azionamento dell’organo di aggancio di un carrello - qui l’albero 26 che aziona il perno 22 - è suscettibile di interferire, nel corso del movimento del carrello stesso lungo il relativo percorso. I suddetti dispositivo di attuazione ed elemento di riscontro sono in posizioni fisse tra loro e rispetto alla posizione di prelievo 12.

Riferendosi in particolare alla forma di attuazione di figura 5, a lato della posizione di prelievo 12 e dalla parte opposta al sistema convogliatore 1 è prevista una postazione di attuazione stazionaria, indicata complessivamente con 30 solo nelle figure 1-3, ad esempio comprendente una struttura metallica, parti della quale sono indicate con 30a e 30b nelle figure 5-6 e 7-8, rispettivamente.

La postazione 30 comprende un dispositivo di attuazione 31, avente un organo di attuazione 31a che è controllabile per spostare il cursore 20 dalla sua posizione inoperativa alla sua posizione operativa, ovvero verso il sistema convogliatore. Nell’esempio, il dispositivo 31 è costituito da un cilindro pneumatico, montato sulla rispettiva parte di struttura 30b, il cui stelo traslabile linearmente realizza il suddetto organo di attuazione 31a. Il cilindro 31 è disposto trasversalmente rispetto alla direzione di avanzamento X, di modo che il suo stelo 31a - quando azionato - possa spingere la testa 20a del cursore 20.

Sempre riferendosi ad un’attuazione preferita, in corrispondenza della postazione 30 è inoltre montato stazionario il suddetto elemento di riscontro, indicato con 32 in figura 7, costituito ad esempio da un tubolare o un profilo metallico generalmente parallelo al cilindro 31, sulla rispettiva parte di struttura 30b. Almeno una porzione dell’elemento 32 è in posizione tale da interferire con l’albero 26 di un carrello 7 (segnatamente con la sua estremità 26a), nel corso del movimento di quest’ultimo lungo il relativo percorso parallelo alla direzione di avanzamento X, per determinare un movimento dell’albero 26 tale da causare la commutazione del perno di aggancio 22. Di preferenza l’elemento di riscontro 32 è montato in posizione stazionaria a monte del cilindro 31, con riferimento alla direzione di avanzamento X (si noti che, solo per maggior chiarezza di rappresentazione, nelle figure 5-6 è stata rappresentata la sola parte della postazione 30 comprensiva dell’attuatore 31, mentre nelle figure 7-8 è stata rappresentata la sola parte della postazione 30 comprensiva dell’elemento di riscontro 32; sempre per esigenze di maggior chiarezza, nelle figure 5 e 6 è rappresentato il solo primo carrello 7 della successione che in figura 1 è visibile in corrispondenza del magazzino 11, mentre nelle figure 7 e 8 sono rappresentati il primo ed il secondo carrello della successione).

I mezzi di attuazione, qui comprensivi del cilindro 31 e del riscontro 32, sono predisposti in modo tale per cui la commutazione dell’organo di impegno rappresentato dal cursore 20 avvenga con ritardo rispetto alla commutazione dell’organo di aggancio rappresentato dal perno 22, dove tale ritardo dipende dalla velocità di avanzamento del sistema convogliatore 1, ovvero dei suoi elementi mobili 4a. L’impegno di un carrello 7 ad un relativo gancio 4a del sistema convogliatore 1 avviene con il carrello in questione nella posizione predefinita di prelievo 12, ed in tal modo il carrello avanza lungo il relativo percorso, trascinando con sé il carrello seguente, verso la posizione di prelievo 12. In una realizzazione preferita, lo sgancio tra i due carrelli in questione avviene in seguito, particolarmente quando il carrello seguente ha raggiunto la posizione predefinita 12.

Un esempio di funzionamento del sistema proposto è qui di seguito esemplificato, facendo riferimento alle figure 5-6 e 7-8.

Come in precedenza spiegato in relazione alla figura 1, dopo l’approntamento dei carrelli 7 presso l’apposita area 8, un trattore 9 porta una sequenza di carrelli 7 di uguale struttura verso il magazzino di stazionamento 11. All’ingresso nel magazzino 12 la parte di impegno 7e degli organi di guida 7d dei carrelli (figura 4) viene imboccata nella relativa guida aerea 14, tramite il relativo invito 16a. Di preferenza, un tratto della guida aerea 14 sovrasta il magazzino 12, di modo che i carrelli 7 della sequenza risultino allineati tra loro, sostanzialmente parallelamente al sistema convogliatore 1. Il trattore 9 posiziona il primo carrello 7 della sequenza in corrispondenza della posizione predefinita di prelievo 12, per poi sganciarsi dal tirante 21 di tale primo carrello in modo automatizzato; a tale scopo, ad esempio, il trattore può disporre di un perno di traino simile a quello dei carrelli 7, ma azionato tramite un idoneo attuatore, ad esempio un attuatore elettrico, comandato dal sistema di guida del trattore. Il trattore 9 può poi proseguire lungo il suo percorso 10, ad esempio portandosi nell’area di rilascio 13.

Nella posizione di prelievo 12, la testa 20a del cursore 20 del primo carrello 7 è sostanzialmente allineata assialmente allo stelo 31a del cilindro 31, come visibile in figura 5.

Un idoneo sistema sensore non rappresentato (ad esempio a fotocellula o di qualsiasi altro tipo atto allo scopo), rileva l’approssimarsi di un gancio 4a alla posizione di prelievo 12 ed abilita di conseguenza l’attuazione del cilindro 31. Il relativo stelo 31a quindi si muove linearmente verso il sistema convogliatore 1, con ciò spingendo sulla testa 20a del cursore 20: il cursore 20 trasla quindi verso il sistema 1, sporgendo lateralmente dalla struttura 7a del carrello in misura tale da poter interferire meccanicamente il gancio 4a in arrivo, come illustrato in figura 6. Lo stelo 31a viene poi riportato nella sua posizione retratta.

In seguito il gancio 4a interferisce meccanicamente con il cursore 20, in modo da trascinare con sé il primo carrello 7, come visibile in figura 7. La coppia che si genera in questa fase - tendente a causare uno sbandamento del carrello - è annullata grazie all’impegno dell’organo superiore 7d con la relativa guida aerea 14 (figura 4). Il primo carrello 7 della sequenza quindi avanza lungo il proprio percorso parallelo alla direzione di avanzamento dei ganci 4a - in ciò guidato dalla guida aerea 14 -trascinando con sé gli altri carrelli della sequenza.

Ad un certo punto dell’avanzamento del primo carrello 7, l’estremità 26a del relativo albero 26 giunge a contatto con l’elemento di riscontro 32. L’interferenza è tale per cui, nel prosieguo dell’avanzamento del primo carrello 7, l’elemento 32 determina la rotazione dell’albero 26, e quindi un sollevamento del perno 22, grazie alla carrucola 25 ed al relativo cavo 24. In tale fase, come schematizzato in figura 8, il perno 22 si solleva nell’ambito della sue sede tubolare 23, senza fuoriuscire completamente da essa ma in misura tale da liberarsi dalla sottostante sede 21a del tirante 21 del secondo carrello 7 della sequenza (si noti che in figura 8 la distanza nella direzione X tra i due carrelli è stata esagerata per esigenze di più chiara rappresentazione del funzionamento). Una volta ottenuto questo sgancio, che avviene di preferenza quando il secondo carrello 7 ha raggiunto la posizione di prelievo 12, il primo carrello prosegue da solo lungo il proprio percorso e, quando il tirante 21 del secondo carrello non interferisce più con l’estremità inferiore della sede tubolare 23 del primo carrello, il tirante stesso si porta nella rispettiva posizione sollevata, come visibile in tratteggio in figura 8. Nell’avanzamento del primo carrello 7, l’estremità 26a della leva 26 supera l’elemento di riscontro 32 per poi ritornare nella rispettiva posizione verticale, ad esempio per effetto del peso del perno 22 che ritorna nella sua posizione abbassata entro la relativa sede 23.

Il primo carrello 7 quindi prosegue nel suo percorso unitamente al gancio 4a cui è vincolato, attraversando le stazioni di lavoro 6, presso le quali i relativi operatori possono prelevare i rispettivi componenti da montare. Poco a monte dell’ultima stazione 6 servita dal sistema, la parte 7e dell’organo di guida 7d del carrello 7 imbocca il tratto terminale di uscita 16b della guida aerea 14 (figura 4), con il carrello stesso che viene allontanato rispetto al sistema convogliatore 1. Il carrello 7 è comunque spinto dal relativo gancio 4a anche con l’organo 7d impegnato nel tratto di uscita 16b della guida 14, fintantoché sussiste l’interferenza tra l’estremità sporgente del cursore 20 ed il gancio stesso. L’organo 7d esce quindi dall’ambito della guida 14, con il carrello 7 che si trova in corrispondenza dell’area di rilascio 13.

Il ciclo descritto in relazione al primo carrello si ripete per tutti i carrelli presenti originariamente nel magazzino di stazionamento 11 di figura 1. Nel frattempo, nell’area 13, un addetto aggancia il primo carrello ad un trattore 9 ivi presente, ed aggancia poi in successione i restanti carrelli rilasciati di volta in volta dal sistema convogliatore 1. Il convoglio nuovamente formato può quindi ripartire, guidato dal trattore 9 verso l’area di preparazione 8.

Nella linea di montaggio descritta il sistema di accoppiamento dei carrelli al sistema convogliatore è di costruzione estremamente semplice ed economica, ma risulta estremamente efficiente, non comportando utilizzo di manodopera allo scopo.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

L’organo di impegno costituto dal cursore 20 può essere concepito per interferire con il pezzo in lavorazione 2, anziché con un gancio 4a o un diverso elemento mobile del sistema convogliatore 1.

Il trasporto dei carrelli 7 al magazzino di stazionamento 11 avviene di preferenza con l’ausilio di trattori a guida automatica, ma è evidentemente possibile l’impiego di altri dispositivi di traino o il posizionamento manuale della sequenza di carrelli nel suddetto magazzino.

L’invenzione è suscettibile di applicazione anche in abbinamento a sistemi convogliatori di tipo diverso da quello descritto a titolo di esempio, anche con movimento a passi, ed in particolare a sistemi convogliatori montati a pavimento, quali sistemi a slittamento.

L’organo di impegno 20, anziché un cursore, può comprendere un elemento a leva montato sulla struttura 7a del relativo carrello 7 per muoversi angolarmente attorno ad un asse generalmente parallelo alla direzione di avanzamento X, tra una posizione sollevata ed una posizione abbassata, dove nella posizione abbassata l’elemento a leva sporge lateralmente dalla struttura 7a in misura tale da interferire meccanicamente con il pezzo in lavorazione 2 o con il relativo elemento mobile 4a del sistema convogliatore 1. Anche in una tale realizzazione è previsto un attuatore stazionario simile all’attuatore 31, per commutare il suddetto elemento a leva, ossia causarne lo spostamento dalla posizione sollevata a quella abbassata.

L’organo di aggancio commutabile può essere rappresentato dal tirante 21 o simile organo a leva impegnabile con un perno del tipo di quello indicato con 22. In una tale variante i mezzi di attuazione possono comprendere, in luogo del riscontro stazionario 32, un dispositivo attuatore installato in corrispondenza della postazione 30, controllabile nel corso del movimento del carrello 7 per causare un movimento angolare del tirante 21 o simile verso il basso, onde produrne lo sgancio rispetto al perno 22, che in tal caso può anche essere un perno fisso in verticale e quindi senza un proprio sistema di azionamento. L’attuatore impiegato può includere ad esempio una leva mobile angolarmente attorno ad un asse generalmente parallelo alla direzione di avanzamento X, tra una posizione sollevata, nella quale tale leva non interferisce con movimento dei carrelli, ed una posizione abbassata, nella quale tale leva determina il suddetto movimento angolare verso il basso del tirante 21 o simile.

In una ulteriore variante è anche possibile determinare lo sgancio tra un primo carrello - già accoppiato ad un relativo elemento mobile del sistema convogliatore - ed un seguente secondo carrello prima che quest’ultimo abbia raggiunto la posizione predefinita di prelievo. In altri termini, il sistema può essere concepito in modo che il primo carrello trascini comunque per un certo tratto il secondo carrello, ma con lo sgancio tra i due carrelli che interviene prima che il secondo carrello abbia raggiunto la posizione predefinita di prelievo. In una tale attuazione, il successivo spostamento del secondo carrello nella posizione di prelievo (con eventuali carrelli retrostanti agganciati) può essere effettuato manualmente da un operatore - ad esempio un operatore addetto al carico di componenti sui carrelli - oppure in modo servo-comandato.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Una linea per il montaggio di componenti a pezzi in lavorazione (2), comprendente - un sistema convogliatore (1) per spostare i pezzi in lavorazione (2) secondo una direzione di avanzamento (X); - una pluralità di carrelli (7) per il supporto dei componenti che debbono essere montati sui pezzi in lavorazione (2), ciascun carrello (7) essendo impegnabile tramite mezzi di impegno (20) ad uno tra un pezzo in lavorazione (2) ed un relativo elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1), per spostarsi unitamente ad esso secondo un percorso generalmente parallelo alla direzione di avanzamento (X); - un magazzino di carrelli (11), che individua una posizione sostanzialmente predefinita (12) di prelievo dei carrelli (7); in cui - i carrelli (7) sono disposti nel magazzino (11) secondo una sequenza, particolarmente una sequenza generalmente parallela alla direzione di avanzamento (X), la sequenza comprendendo almeno un primo carrello (7) che è vincolato ad un seguente secondo carrello (7) tramite mezzi di aggancio (21, 22); - i mezzi di impegno comprendono un organo di impegno (20), commutabile da una posizione inoperativa ad una posizione operativa, nelle quali un carrello (7) è disimpegnato o impegnato, rispettivamente, relativamente ad un pezzo in lavorazione (2) o corrispondente elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1) che si sposta nella direzione di avanzamento (X), l’organo di impegno (20) essendo commutabile quando il relativo carrello (7) è nella posizione sostanzialmente predefinita di prelievo - i mezzi di aggancio (21, 22) comprendono un organo di aggancio (22), commutabile da una posizione operativa ad una posizione inoperativa, nelle quali il carrello (7) è agganciato o sganciato, rispettivamente, rispetto al seguente carrello (7) della sequenza; ed in cui la linea comprende ulteriormente mezzi di attuazione (31, 32) predisposti per commutare l’organo di impegno (20) e l’organo di aggancio (22) con un ritardo che è dipendente dalla velocità di spostamento del relativo pezzo in lavorazione (2) o elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1), in modo tale per cui la commutazione dell’organo di impegno (20) del primo carrello (7) causi l’impegno di quest’ultimo al relativo pezzo in lavorazione (2) o elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1), con un conseguente avanzamento del primo carrello (7) e del secondo carrello (7) ad esso agganciato lungo il relativo percorso, con il secondo carrello (7) che è mosso con ciò verso la posizione sostanzialmente predefinita di prelievo (12).
2. 2. La linea secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi di attuazione (31, 32) sono predisposti per causare la commutazione dell’organo di aggancio (22), e quindi lo sgancio del primo carrello (7) rispetto al secondo carrello (7), quando il secondo carrello ha raggiunto la posizione sostanzialmente predefinita di prelievo (12).
3. 3. La linea secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui l’organo di impegno (20) è montato sul rispettivo carrello (7) ed è spostabile tra le sue posizione inoperativa ed operativa in una direzione generalmente trasversale alla direzione di avanzamento (X), in modo tale per cui nella sua posizione operativa una porzione dell’organo di impegno (20) interferisca meccanicamente con il relativo pezzo in lavorazione (2) o elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1).
4. 4. La linea secondo la rivendicazione 3, in cui i mezzi di attuazione (31, 32) comprendono un dispositivo attuatore (31) installato in posizione stazionaria in corrispondenza della posizione sostanzialmente predefinita di prelievo (12), il dispositivo attuatore (31) includendo un organo di attuazione (31) controllabile per spostare l’organo di impegno (20) dalla posizione inoperativa alla posizione operativa.
5. 5. La linea secondo la rivendicazione 3 o la rivendicazione 4, in cui l’organo di impegno comprende un elemento assialmente esteso (20) montato scorrevole su una struttura (7a) del rispettivo carrello (7), nella posizione operativa l’elemento assialmente esteso (20) sporgendo lateralmente dalla struttura (7a) in misura tale da interferire meccanicamente con il relativo pezzo in lavorazione (2) o elemento mobile (4) del sistema convogliatore (1).
6. 6. La linea secondo la rivendicazione 3 o la rivendicazione 4, in cui l’organo di impegno comprende un elemento a leva montato sulla struttura (7a) del rispettivo carrello (7) per muoversi angolarmente attorno ad un asse generalmente parallelo alla direzione di avanzamento (X) tra una posizione sollevata ed una posizione abbassata, nella posizione abbassata l’elemento a leva sporgendo lateralmente dalla struttura (7a) in misura tale da interferire meccanicamente con il relativo pezzo in lavorazione (2) o elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1).
7. 7. La linea secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’organo di aggancio (22) è operativamente associato ad un relativo elemento di azionamento (26), montato mobile sul relativo carrello (7) per causare la commutazione dell’organo di aggancio (22), ed in cui i mezzi di attuazione (31, 32) comprendono un elemento di riscontro (32) in posizione stazionaria, con il quale l’elemento di azionamento (26) è suscettibile di interferire nel corso del movimento del carrello (7) lungo il relativo percorso, per determinare un movimento dell’elemento di azionamento (26) che causa la commutazione dell’organo di aggancio (22).
8. 8. La linea secondo le rivendicazioni 4 e 7, in cui l’elemento di riscontro (32) è montato in posizione stazionaria a monte del dispositivo attuatore (31), con riferimento alla direzione di avanzamento (X) del sistema convogliatore (1).
9. 9. La linea secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui l’organo di aggancio comprende un organo a leva (21) montato sulla struttura (7a) del carrello (7) per muoversi angolarmente attorno ad un asse generalmente trasversale alla direzione di avanzamento (X), ed in cui i mezzi di attuazione comprendono un dispositivo attuatore installato in posizione stazionaria e controllabile nel corso del movimento del carrello (7) lungo il relativo percorso, per causare un movimento angolare verso il basso dell’organo a leva, tale da determinare il suo sgancio rispetto ad un perno (22) associato alla struttura (7a) di un altro carrello (7) della sequenza.
10. 10. La linea secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una guida (14), particolarmente una guida aerea, che si estende generalmente parallela al sistema convogliatore (1), in cui la struttura (7a) di ciascun carrello (7) ha ruote inferiori (7b) ed un organo di guida (7d) configurato per l’accoppiamento con la guida (14).
11. 11. La linea secondo la rivendicazione 10, in cui la guida (14) ha un tratto terminale (16a) divergente rispetto al sistema convogliatore (1), per causare il disimpegno dell’organo di impegno (20) nella sua posizione operativa dal relativo pezzo in lavorazione (2) o elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1).
12. 12. La linea secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre almeno trattore motorizzato (9) avente un sistema di guida programmato per posizionare la sequenza di carrelli (7) nel magazzino (11), particolarmente con un primo carrello (7) della sequenza in corrispondenza della posizione sostanzialmente predefinita di prelievo (12).
13. 13. Un metodo per lo spostamento di componenti da montare a pezzi in lavorazione (2) lungo una linea di montaggio, comprendente i passi di: a) provvedere un sistema convogliatore (1) per spostare i pezzi in lavorazione (2) secondo una direzione di avanzamento (X); b) provvedere una pluralità di carrelli (7) per il supporto dei componenti che debbono essere montati ai pezzi in lavorazione (2); c) vincolare ciascun carrello (7) ad uno tra un pezzo in lavorazione (2) ed un relativo elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1), di modo che il carrello (7) si sposti unitamente al pezzo in lavorazione (2) o al relativo elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1) secondo un percorso generalmente parallelo alla direzione di avanzamento (X); in cui il passo b) comprende le operazioni di: b1) agganciare i carrelli (7) uno di seguito all’altro, a formare una sequenza di carrelli; b2) provvedere un magazzino di carrelli (11) che individua una posizione sostanzialmente predefinita (12) di prelievo dei carrelli (7); b3) disporre la sequenza di carrelli (7) nel magazzino (11), particolarmente in una posizione generalmente parallela alla direzione di avanzamento (X), con un primo carrello (7) della sequenza nella posizione sostanzialmente predefinita di prelievo (12); in cui il passo c) comprende le operazioni di: c1) vincolare in modo automatizzato un primo carrello (7) ad un relativo pezzo in lavorazione (2) o elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1), c2) sganciare in modo automatizzato il primo carrello (7) da un seguente secondo carrello (7) della sequenza; in cui l’operazione c2) avviene con un ritardo rispetto all’operazione c1) che è dipendente dalla velocità di spostamento del pezzo in lavorazione (2) o elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1), in modo tale per cui l’impegno del primo carrello (7) al relativo pezzo in lavorazione (2) o elemento mobile (4a) del sistema convogliatore (1) determini l’avanzamento del primo carrello (7) e del secondo carrello (7) ad esso agganciato lungo il relativo percorso, con il secondo carrello (7) che è mosso con ciò verso la posizione sostanzialmente predefinita di prelievo (12).
14. 14. Il metodo secondo la rivendicazione 13, in cui lo sgancio del primo carrello (7) rispetto al secondo carrello (7) avviene quando quest’ultimo ha raggiunto la posizione sostanzialmente predefinita di prelievo (12).