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PT2195267E - Dispositivo e processo para o desempilhamento de peças em forma de placas - Google Patents

Dispositivo e processo para o desempilhamento de peças em forma de placas Download PDF

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PT2195267E
PT2195267E PT08716450T PT08716450T PT2195267E PT 2195267 E PT2195267 E PT 2195267E PT 08716450 T PT08716450 T PT 08716450T PT 08716450 T PT08716450 T PT 08716450T PT 2195267 E PT2195267 E PT 2195267E
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PT
Portugal
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parts
robot
plate
stack
station
Prior art date
Application number
PT08716450T
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English (en)
Inventor
Reiner Doerner
Joachim Pottiez
Original Assignee
Schuler Automation Gmbh & Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Description

DESCRIÇÃO
"DISPOSITIVO E PROCESSO PARA O DESEMPILHAMENTO DE PEÇAS EM FORMA DE PLACAS" A invenção compreende um dispositivo para o desempilhamento de peças em forma de placas, em particular placas de chapa de metal, com pelo menos uma estação de abastecimento, na qual se encontra pelo menos uma pilha de peças com peças em forma de placas, e pelo menos uma estação de transporte, na qual as peças em forma de placas continuam a ser transportadas de forma desempilhada, sendo que, para a transferência das peças em forma de placas entre a estação de abastecimento e a estação de transporte, está prevista uma unidade de desempilhamento que acede à pilha de peças e retira, peça por peça, as peças em forma de placas, desempilhando a pilha de peças e deposita-as na estação de transporte. A partir do documento DE 10312927 AI é conhecido um dispositivo de separação para a separação de placas de chapa.
Os dispositivos de desempilhamento deste género são conhecidos há muito tempo, em particular na área da tecnologia de automação. Eles são por exemplo utilizados nas assim chamadas linhas de prensas para retirar placas de chapa de metal empilhadas, a partir de uma pilha de peças e as depositar numa estação de transporte, a partir da qual as placas de chapa de metal separadas, ou seja desempilhadas, chegam então à estação seguinte, até que sejam finalmente aduzidas à prensa de 1 conformação. Neste caso são por exemplo utilizados os assim chamados "Overhead Feeder", com uma ferramenta de ventosas deslocável num pórtico, e que pode por exemplo ser deslocada na direcção X, Y e Z, numa construção de carro de movimento cruzado, facto pelo qual é possível um posicionamento exacto por cima da pilha de peças. As placas de chapa de metal são então sugadas por meio da ferramenta de ventosas e deslocadas para a estação de transporte, onde são então depositadas.
No caso de um dispositivo de desempilhamento deste género, o número de peças que pode ser movido num determinado tempo entre a estação de abastecimento e a estação de transporte -isto é geralmente indicado em strokes per minute (spm) - é no entanto limitado. A partir do estado da técnica é além disso conhecido o transporte de peças em forma de placas, em particular placas de chapa de metal, entre uma estação de abastecimento e uma estação de transporte, por meio de um transportador magnético. 0 objectivo da invenção é o de conceber um dispositivo do tipo referido no início e um processo, com os quais o número de peças em forma de placas que, num determinado período de tempo, podem ser desempilhadas a partir de uma pilha de peças e entregues a uma estação de transporte, poder ser aumentado em relação ao estado da técnica.
Este objectivo é solucionado com um dispositivo para o desempilhamento de peças em forma de placas com as características da reivindicação 1 independente e com um processo para o desempilhamento de peças em forma de placas com as características da reivindicação 5 independente. Os 2 aperfeiçoamentos da invenção encontram-se representados nas reivindicações dependentes. 0 dispositivo de acordo com a invenção para o desempilhamento de peças em forma de placas caracteriza-se por a unidade de desempilhamento apresentar dois robôs que funcionam de forma independente um do outro, que acedem alternadamente a pelo menos uma pilha de peças comum de uma estação de abastecimento e são controlados através de um dispositivo de controlo, de tal modo que um primeiro ou um sequndo robô retira pelo menos uma peça em forma de placa, a partir da pilha de peças, enquanto o segundo ou o primeiro robô deposita simultaneamente pelo menos uma peça em forma de placa erguida, na estação de transporte.
Através dos dois robôs que acedem alternadamente, as pilhas de peças com peças em forma de placas podem por entanto ser desempilhadas de forma substancialmente mais rápida do que o conhecido a partir do estado da técnica. Por este meio, os tempos de ciclo podem ser aumentados aquando do desempilhamento. Os dois robôs são para além disso controlados de tal modo que funcionam de forma sincronizada, a saber, enquanto um robô ergue uma peça em forma de placa, o outro robô deposita simultaneamente uma peça já erguida. Por este meio são evitados tempos de paragem, isto é, nenhum robô tem que esperar até que o respectivo outro robô tenha executado o seu movimento de trabalho, antes que ele possa por sua vez executar o seu movimento de trabalho. Através da utilização de robôs para o desempilhamento é além disso proporcionada uma flexibilidade elevada, uma vez que as peças em forma de placas a desempilhar podem por exemplo também ser rodadas, se for necessário. As peças em forma de placas podem portanto ser depositadas na 3 estação de transporte ou de transferência, numa posição reorientada ou noutro alinhamento posicionai.
De um modo conveniente, a transferência de peças a partir da estação de abastecimento para a estação de transporte ou o retorno a partir da estação de transporte para a estação de abastecimento compreende um movimento giratório dos dois robôs. Os movimentos giratórios necessitam pouco espaço, de modo que é também possível executar processos de desempilhamento no caso de condições espaciais construtivamente apertadas.
De um modo preferido, os robôs retiram por ciclo respectivamente uma peça em forma de placa individual a partir da pilha de peças. Por princípio é no entanto também possível serem processadas duas ou mais pilhas de peças situadas umas ao lado das outras, de onde as respectivas peças em forma de placas superiores são então simultaneamente retiradas através do robô activo neste instante.
No caso de um aperfeiçoamento da invenção, os dois robôs são respectivamente configurados como robôs articulados de múltiplos eixos, com pelo menos quatro eixos de rotação, dos quais um primeiro eixo de rotação vertical possibilita o movimento giratório que tem lugar entre a estação de abastecimento e a estação de transporte. Através dos pelo menos quatro eixos é possibilitada uma colocação exacta em termos de posição, dos robôs para junto da pilha de peças, ou para junto de um local de deposição na estação de transporte, de modo a erguer então as peças em forma de placas por meio de um movimento de elevação definido ou, no caso da estação de transporte, depositá-las. De um modo conveniente são utilizados robôs articulados de cinco, seis ou até sete eixos. 4
De um modo particularmente preferido, a unidade de desempilhamento apresenta um dispositivo de guiamento linear para o guiamento linear horizontal dos dois robôs entre a estação de abastecimento e a estação de transporte. Os robôs podem portanto possuir um eixo linear ou X adicional, de modo que distâncias entre a estação de abastecimento e a estação de transporte, que não se situam na zona de rotação dos respectivos robôs, podem ser superadas por meio de um movimento giratório e linear combinado.
De um modo particularmente preferido, pelo menos um dos robôs encontra-se disposto de forma suspensa num dispositivo de suporte. De um modo vantajoso, os dois robôs encontram-se dispostos de forma suspensa. Em alternativa é no entanto também possivel uma disposição na vertical de pelo menos um robô. A invenção compreende além disso um processo para o desempilhamento de peças em forma de placas, em particular placas de chapa de metal, que se caracteriza pelos seguintes passos do processo: - disponibilizar pelo menos uma pilha de peças com peças em forma de placas, retirar pelo menos uma peça em forma de placa a partir da pilha de peças através de um primeiro robô, enquanto um segundo robô que funciona de forma independente do primeiro robô, deposita simultaneamente pelo menos uma outra peça em forma de placa já erguida, num local de deposição, transferir a, pelo menos uma, peça erguida pelo primeiro robô para o local de deposição, através de um movimento de 5 transferência que compreende um movimento giratório do primeiro robô, enquanto o segundo robô retorna simultaneamente, sem carga, a partir do local de deposição para a pilha de peças, a partir da qual já retirou anteriormente o primeiro robô, por meio de um movimento de retorno que compreende um movimento giratório do segundo robô, retirar pelo menos uma peça em forma de placa a partir da pilha de peças através do segundo robô, enquanto a, pelo menos uma, peça erguida pelo primeiro robô é simultaneamente depositada no local de deposição.
Um exemplo de realização preferido da invenção encontra-se representado no desenho e é explicado mais ao pormenor no que se segue. No desenho mostram:
Figura 1 uma vista lateral sobre um exemplo de realização preferido do dispositivo para o desempilhamento de peças em forma de placas e
Figura 2 uma vista sobre o dispositivo para o desempilhamento da figura 1, segundo a direcção de passagem.
As figuras 1 e 2 mostram um exemplo de realização preferido do dispositivo 11 de acordo com a invenção, para o desempilhamento de peças 12 em forma de placas. Como peças 12 em forma de placas estão neste caso previstas placas de chapa de metal, por exemplo chapas de carroçaria não conformadas. 0 dispositivo para o desempilhamento que por motivos de simplicidade será designado por dispositivo 11 de desempilhamento no que se segue, faz parte de uma linha de 6 prensas, em cujo decurso as peças 12 em forma de placas chegam finalmente a uma prensa de conformação e são aí conformadas. 0 dispositivo 11 de desempilhamento possui pelo menos uma estação 13 de abastecimento, na qual se encontra pelo menos uma pilha 14 de peças com peças 12 em forma de placas. A título de exemplo encontra-se aqui representada uma estação 13 de abastecimento, em forma de uma unidade de armazenamento de peças tipo mesa, que pode eventualmente ser deslocada linearmente. Evidentemente é possível que o dispositivo 11 de desempilhamento apresente várias estações 13 de abastecimento. Na estação 13 de abastecimento, as peças 12 em forma de placas encontram-se empilhadas horizontalmente umas sobre as outras na pilha 14 de peças. 0 dispositivo 11 de desempilhamento possui além disso pelo menos uma estação 15 de transporte, na qual as peças 12 em forma de placas são depositadas de forma desempilhada e continuam a ser transportadas. Geralmente, as peças 12 em forma de placas desempilhadas, ou seja separadas, são transportadas para uma estação de centragem ou de posicionamento, na qual podem então ser alinhadas de forma exacta em termos de posição, de modo a poderem em seguida continuar a ser transportadas para a prensa de conformação. A estação 15 de transporte encontra-se aqui representada, a título de exemplo, em forma de correias 16a, 16b transportadoras correspondentes entre si, sendo que uma peça 12 em forma de placa desempilhada é depositada sobre uma primeira correia 16a transportadora e a partir daí é depositada sobre uma correia 16b transportadora de alimentação, a partir de onde se procede então à continuação do transporte para a estação seguinte, por exemplo para a estação de centragem. 7
Para a transferência das peças 12 em forma de placas entre a estação 13 de abastecimento e a estação 15 de transporte está prevista uma unidade 17 de desempilhamento que acede à pilha 14 de peças e retira, peça por peça, as peças 12 em forma de placas, desempilhando a pilha 14 de peças e deposita-as na estação 15 de transporte. 0 elemento central da unidade de desempilhamento são dois robôs 18a, 18b que funcionam de forma independente um do outro, que acedem alternadamente a uma pilha 14 de peças comum da estação 13 de abastecimento e são controlados através de um dispositivo 19 de controlo de tal modo que um primeiro ou um segundo robô 18a, 18b retira uma peça 12 em forma de placa, a partir da pilha 14 de peças, enquanto o segundo ou o primeiro robô 18a, 18b deposita simultaneamente uma peça em forma de placa erguida, na estação 15 de transporte.
Os dois robôs 18a, 18b são respectivamente configurados como robôs articulados de múltiplos eixos, que se encontram aqui representados, a titulo de exemplo, numa realização de sete eixos. Além disso, os dois robôs 18a, 18b encontram-se dispostos de forma suspensa numa unidade 42 de suporte. Um respectivo robô 18a, 18b possui uma base 20 de robô, na qual se encontra montado de forma giratória uma unidade 22 de movimento giratória em torno de um primeiro eixo 21 de rotação, vertical na posição de utilização, que contém em primeiro lugar uma peça giratória no lado da base, que assenta de forma giratória em torno do primeiro eixo 21 de rotação vertical, na base 20 de robô. A unidade 22 de movimento contém além disso um braço articulado formado por um braço 24 superior e um braço 25 inferior. Numa extremidade, o braço 24 superior do braço articulado está ligado à peça giratória, de forma giratória em torno de um segundo eixo 26 de rotação, horizontal na posição de utilização, e, na outra extremidade, está ligado à extremidade do braço 25 inferior 8 virada de frente, de forma giratória em torno de um terceiro eixo 27 horizontal.
Da unidade 22 de movimento faz além disso parte um elemento 28 rotativo disposto na extremidade do braço 25 inferior, oposta ao braço 24 superior, que é rotativo em torno de um quarto eixo 29 que se prolonga segundo a direcção longitudinal do braço 25 inferior. Na extremidade do elemento 28 rotativo, oposta ao braço 25 inferior encontra-se disposto um elemento 30 giratório, que está ligado ao elemento 28 rotativo, de forma giratória em torno de um quinto eixo 31 que se prolonga transversalmente em relação ao quarto eixo 29.
No elemento 30 giratório encontra-se colocado um elemento de rotação (não representado) rotativo em torno de um sexto eixo 32 que se prolonga transversalmente em relação ao quinto eixo 31, e no qual se encontra fixada uma peça 33 de suporte, de modo que a peça 33 de suporte acompanha o movimento rotativo do elemento de rotação. A peça 33 de suporte suporta, de um modo preferido, um dispositivo 34 de elevação com ventosas 35. A disposição é neste caso proporcionada de tal modo que a peça 33 de suporte se prolonga na direcção do sexto eixo 32, afastando-se do elemento 30 giratório, ou seja do elemento de rotação assente no mesmo, e que o dispositivo 34 de elevação contém um dispositivo de retenção que retém as ventosas e que está ligado à peça 33 de suporte, de forma rotativa em torno de um sétimo eixo 36 orientado transversalmente em relação ao sexto eixo 32. No que se refere a outros detalhes e em pormenor sobre a construção e a sequência dos movimentos de um tal robô articulado de sete eixos remete-se de resto para o documento EP 1623773. 9 A unidade 17 de desempilhamento possui além disso um dispositivo 40 de guiamento linear para o guiamento linear horizontal dos dois robôs 18a, 18b entre a estação 13 de abastecimento e a estação 15 de transporte. Do dispositivo 40 de guiamento linear faz parte a base 20 de robô que é configurada em forma de carro e é guiada linearmente em carris guia, que por sua vez assentam num módulo 41 de carris.
Os módulos 41 de carris encontram-se por sua vez fixados num dispositivo 42 de suporte em forma de pórtico. Os dois robôs têm portanto respectivamente um eixo adicional, a saber, um eixo de deslocação segundo a direcção X.
Para o desempilhamento de peças 12 em forma de placas é em primeiro lugar disponibilizada uma pilha 14 de peças com peças 12 em forma de placas na estação 13 de abastecimento, sendo que as peças em forma de placas se encontram empilhadas horizontalmente umas sobre as outras. 0 primeiro robô 18a retira agora uma das peças em forma de placas, na medida em que as ventosas 35 sugam a correspondente peça 12 em forma de placa. O segundo robô 18b deposita simultaneamente uma peça 12 em forma de placa já erguida, sobre a correia 16a transportadora de deposição da estação 15 de transporte, de forma independente do primeiro robô 18a.
Em seguida, a peça 12 em forma de placa erguida pelo primeiro robô 18a é agora transferida para a estação 15 de transporte, através de um movimento giratório da unidade de movimento do robô 18a em torno do primeiro eixo 21 de rotação, eventualmente com um movimento de deslocamento linear adicional sobreposto, enquanto o segundo robô 18b executa simultaneamente, 10 sem carga, um movimento giratório de retorno para a estação de abastecimento, a partir da estação 15 de transporte, igualmente através de um movimento giratório da sua unidade 22 de movimento em torno do primeiro eixo 21 de rotação, eventualmente com um movimento de deslocamento linear sobreposto.
Por fim, a peça 12 em forma de placa erguida pelo primeiro robô 18a é depositada na estação 15 de transporte, sobre a correia 16a transportadora de deposição, enquanto o segundo robô 18b ergue simultaneamente uma peça em forma de placa, a partir da pilha 14 de peças na estação 13 de abastecimento. 0 dispositivo 19 de controlo controla os dois robôs 18a, 18b, portanto de tal modo que tem lugar um movimento sincronizado, isto é, enquanto um robô ergue peças 12 em forma de placas a partir da pilha 14 de peças, o outro robô 18b deposita simultaneamente peças 12 em forma de placas na estação 15 de transporte. Devido ao facto de os dois robôs 18a, 18b acederem alternadamente a uma pilha 14 de peças, isto resulta num aumento substancial do tempo de ciclo aquando do desempilhamento de peças 12 em forma de placas. Através da sincronização dos movimentos é para além disso conseguido que não existem tempos de paragem nas sequências dos movimentos dos dois robôs 18a, 18b.
Quando a pilha 14 de peças está desempilhada, os dois robôs 18a, 18b podem aceder à pilha 14 de peças seguinte, que se encontra disponibilizada numa outra estação de abastecimento. Quando esta nova estação de abastecimento não se encontrar na zona de rotação dos dois robôs 18a, 18b, os dois robôs 18a, 18b são em primeiro lugar deslocados linearmente para a zona desta estação de abastecimento.
Lisboa, 3 de Março de 2011 11

Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para o desempilhamento de peças (12) em forma de placas, em particular placas de chapa de metal, com pelo menos uma estação (13) de abastecimento, na qual se encontra pelo menos uma pilha (14) de peças com peças (12) em forma de placas, e pelo menos uma estação (15) de transporte, na qual as peças (12) em forma de placas continuam a ser transportadas de forma desempilhada, sendo que, para a transferência das peças (12) em forma de placas entre a estação (13) de abastecimento e a estação (15) de transporte, está prevista uma unidade (17) de desempilhamento que acede à pilha (14) de peças e retira, peça por peça, as peças (12) em forma de placas, desempilhando a pilha (14) de peças e deposita-as na estação (15) de transporte, caracterizado por a unidade (17) de desempilhamento apresentar dois robôs (18a, 18b) que funcionam de forma independente um do outro, que acedem alternadamente a pelo menos uma pilha (14) de peças comum da estação (13) de abastecimento e são controlados através de um dispositivo (19) de controlo, de tal modo que um primeiro ou um segundo robô (18a, 18b) retira pelo menos uma peça (12) em forma de placa, a partir da pilha (14) de peças, enquanto o segundo ou o primeiro robô (18a, 18b) deposita simultaneamente pelo menos uma peça em forma de placa erguida, na estação (15) de transporte.
  2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os dois robôs (18a, 18b) serem respectivamente configurados como robôs articulados de múltiplos eixos, com pelo menos quatro eixos (21, 26, 27, 29, 30, 31) de 1 rotação, dos quais um primeiro eixo (21) de rotação vertical possibilita um movimento giratório que tem lugar entre a estação (13) de abastecimento e a estação (15) de transporte.
  3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a unidade (17) de desempilhamento apresentar um dispositivo (40) de guiamento linear para o guiamento linear horizontal dos dois robôs (18a, 18b) entre a estação (13) de abastecimento e a estação (15) de transporte.
  4. 4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por pelo menos um dos robôs (18a, 18b) se encontrar disposto de forma suspensa num dispositivo (42) de suporte.
  5. 5. Processo para o desempilhamento de peças (12) em forma de placas, em particular placas de chapa de metal, processo esse que apresenta os seguintes passos: - disponibilizar pelo menos uma pilha (14) de peças com peças (12) em forma de placas, retirar pelo menos uma peça (12) em forma de placa a partir da pilha (14) de peças através de um primeiro robô (18a), enquanto um segundo robô (18b) que funciona de forma independente do primeiro robô (18a), deposita simultaneamente pelo menos uma outra peça (12) em forma de placa já erguida, num local de deposição, 2 - transferir a, pelo menos uma, peça (12) erguida pelo primeiro robô (18a) para o local de deposição, através de um movimento de transferência que compreende um movimento giratório do primeiro robô (18a), enquanto o segundo robô (18b) retorna simultaneamente, sem carga, a partir do local de deposição para a pilha (14) de peças, a partir da qual já retirou anteriormente o primeiro robô (18a), por meio de um movimento de retorno que compreende um movimento giratório do segundo robô (18b), depositar a, pelo menos uma, peça (12) erguida pelo primeiro robô (18a) no local de deposição, enquanto uma peça (12) em forma de placa é simultaneamente retirada a partir da pilha de peças através do segundo robô (18b).
  6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por, durante a transferência, adicionalmente ao movimento giratório, o primeiro e/ou o segundo robô ser deslocado linearmente entre a correspondente pilha (14) de peças e o local de deposição.
  7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado por pelo menos um dos robôs (18a, 18b) funcionar numa disposição suspensa. Lisboa, 3 de Março de 2011 3 1/2
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PT08716450T 2008-03-12 2008-03-12 Dispositivo e processo para o desempilhamento de peças em forma de placas PT2195267E (pt)

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