11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B21J 15/ Inventor/es: Kondo, Y. 74 Agente: Isern Jara, Jorge

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1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B21J 1/02 B21J 1/ B21J 1/28 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación : Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante. Prioridad: JP Titular/es: Newfrey L.L.C. 17 Drummond Plaza Newark, Delaware 19711, US 4 Fecha de publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Kondo, Y. 4 Fecha de la publicación del folleto de la patente: Agente: Isern Jara, Jorge ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES T3 2 DESCRIPCIÓN Sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante. La presente invención se refiere a un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante y más particularmente a un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante adecuado para cooperar con un sistema eléctricamente controlado, como por ejemplo un robot, el cual se utiliza cuando se remachan dos planchas o tres o más planchas de elementos de placa (o un elemento de placa y una pieza) utilizando un remache del tipo autoperforante en una operación de montaje de planchas de metal, por ejemplo, en una operación de montaje de la carrocería de un automóvil (especialmente en una operación de montaje de una carrocería de aluminio). Un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante ejemplar se describe en la publicación de patente japonesa Nº La figura 1 de la misma presenta un remache del tipo autoperforante ejemplar. El remache del tipo autoperforante está formado con una parte de la cabeza en forma de reborde y dos patas que se extienden desde la parte de la cabeza. Cuando se conduce el remache mediante el punzón y la matriz dentro de la pieza de trabajo que se va a remachar, por ejemplo, dentro de dos planchas de paneles de carrocería, las patas se deforman en sus puntas para ser expandidas mientras perforan los paneles para acoplar de ese modo los paneles uno con otro mediante la parte de pata expandida y la parte de la cabeza. Un remache del tipo autoperforante es adecuado para acoplar elementos de carrocería de aluminio los cuales no se pueden soldar y, adicionalmente, se espera la demanda de remaches del tipo autoperforante puesto que probablemente se utilizarán más elementos de aluminio para la carrocería en las carrocerías de automóviles para conseguir el requisito incrementado de reducción del peso de la misma. Aunque no se describe en el documento de la patente anterior, un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante accionado por presión de aceite o energía eléctrica comprende un conjunto para embutir remaches independiente y una mordaza o robot como medios para desplazar el conjunto para embutir remaches para colocarlo en una posición con relación a un lugar previamente determinado para ser remachado en una pieza de trabajo. El conjunto para embutir remaches está montado en un extremo frontal de un brazo del robot o mordaza. Un aparato convencional de este tipo necesita, además del conjunto para embutir remaches para un remache del tipo autoperforante y un control del mismo, una mordaza o robot y otro control para controlar la mordaza o el robot que se va a accionar, lo cual produce un coste de una disposición cara. Además, en una instalación en la que el robot o la mordaza desplaza el conjunto para embutir remaches a los lugares de la pieza de trabajo, el conjunto para embutir remaches tiene una unidad de accionamiento incorporada en el mismo, de forma que hace su volumen globalmente aparatoso. Todavía adicionalmente, un cable de interfaz que se extiende desde el control hasta el conjunto para embutir remaches interfiere con la complejidad de la geometría de la carrocería de un coche o similar, dejando algunos lugares no disponibles para ser remachados. El documento US-A describe un dispositivo para el montaje mediante remachado de dos o más secciones de una estructura de un elemento de plancha en el que las secciones que se van a montar están sostenidas de un modo estacionario fijo. Una viga de guía está firmemente sujeta contra un lado de las secciones y sostiene una unidad de trabajo que se puede desplazar selectivamente accionada mediante aire comprimido y que comprende máquinas de taladrado y medios para suministrar e instalar los remaches y un martillo de remachado. Medios de empuje en un único punto o en múltiples puntos y de tronzado del remache están dispuestos en lados opuestos de las secciones y comprende elementos de empuje que producen una fuerza de sujeción y una matriz de tronzado del remache. Un sistema de control por ordenador que comprende una unidad central portátil gobierna los ciclos de funcionamiento de la unidad de trabajo así como los medios de empuje y de tronzado del remache. Una parte del sistema de control y un pequeño terminal de ordenador están transportados en el bastidor principal de la unidad de trabajo. De acuerdo con ello, es un objeto de la presente invención, en un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante accionado por medios de desplazamiento de un conjunto para embutir remaches como por ejemplo un robot o una mordaza, ahorrar el gasto en la disposición, reducir el tamaño del mismo y reducir el número de cables. El objeto de la presente invención descrito antes se ha conseguido mediante un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante comprendiendo un conjunto para embutir remaches para ajustar un remache del tipo autoperforante, dicho conjunto para embutir remaches comprendiendo un marco en forma de C, una matriz montada en un extremo y un punzón montado en el otro extremo de dicho marco en C, medios para sostener de forma móvil dicho punzón, dichos medios comprendiendo un motor de accionamiento eléctrico y un mecanismo acoplado con dicho motor para desplazar dicho punzón en dirección lineal; un primer control para controlar la operación de remachado del conjunto para embutir remaches; un robot articulado para desplazar dicho conjunto para embutir remaches para colocarlo en una posición relativa con respecto a un lugar previamente determinado de una pieza de trabajo que se vaya a remachar; un segundo control para controlar el funcionamiento de dicho robot articulado; y un alimentador de remaches para alimentar automáticamente un remache del tipo autoperforante al conjunto para embutir remaches; y en el que dicho primer control también controla la alimentación del remache del tipo autoperforante desde el alimentador de remaches, el sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante está caracterizado porque el primer control está incorporado dentro del segundo control para formar un único control integrado y el conjunto para embutir remaches está integralmente incorporado dentro de dicho robot articulado. Debe indicarse que desde el control integrado se extiende un cable de interfaz al robot articulado y otro cable de interfaz al alimentador de remaches. En el sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante descrito antes, el marco en forma de C puede estar montado en un extremo frontal de un brazo del robot articulado. Además, el motor de accionamiento eléctrico puede estar fijamente montado en el extremo frontal del brazo del robot y un brazo de conexión puede estar acoplado con el motor para desplazar el punzón en dirección lineal, lo cual permi-

3 3 ES T te hacer más compacta la estructura mecánica de una parte de la función de remachado. Una realización preferida de la invención se describirá ahora con referencia a los siguientes dibujos de los cuales: La figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante de acuerdo con la técnica anterior; y La figura 2 es un diagrama esquemático de un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante de acuerdo con la presente invención. Antes de proporcionar una descripción detallada de una realización preferida de acuerdo con la presente invención, se describirá un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante convencional 1 con referencia a la figura 1. Con referencia a la figura 1, el sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante convencional 1 comprende un conjunto para embutir remaches 2 para ajustar un remache del tipo autoperforante, un primer control 3 para controlar la operación de remachado del conjunto para embutir remaches 2; un robot 6 (o mordaza) como medios de desplazamiento para desplazar dicho conjunto para embutir remaches 2 para colocarlo en una posición relativa con respecto a un lugar previamente determinado para remachar un panel como pieza de trabajo que se va a remachar; un segundo control 7 para controlar el funcionamiento del robot 6; y un alimentador de remaches 9 para alimentar automáticamente un remache del tipo autoperforante al conjunto para embutir remaches 2. Además, el primer control 3 también controla la alimentación del remache del tipo autoperforante desde el alimentador de remaches 9. El primer control 3 tiene un primer cable de interfaz el cual está conectado al conjunto para embutir remaches 2 para controlar el conjunto para embutir remaches 2, un segundo cable de interfaz 11 el cual está conectado al alimentador de remaches 9 para controlar el alimentador de remaches 9 y adicionalmente un tercer cable de interfaz 13 el cual está conectado al segundo control 7 para proporcionar la cooperación entre el movimiento del conjunto para embutir remaches 2 y aquél del robot 6 para la operación de remachado. El segundo control 7 tiene, además del tercer cable de interfaz 13 conectado al primer control 3, un cuarto cable de interfaz 14 el cual está conectado al robot 6 (o mordaza) como medios de desplazamiento del conjunto para embutir remaches para controlar el robot 6 o similar. Además, un tubo de alimentación 1 se extiende desde el alimentador de remaches 9 hasta un mecanismo receptor 17 colocado en la posición de cabeza del conjunto para embutir remaches 2 para alimentar sucesivamente los remaches del tipo autoperforante uno después del otro al conjunto para embutir remaches 2. Puesto que la operación de alimentación del remache desde el alimentador de remaches 9 se lleva a cabo utilizando aire comprimido, el alimentador de remaches 9 está suministrado con aire comprimido a través de una tubería 18. El conjunto para embutir remaches 2 comprende un marco en forma de C 21 montado en un extremo frontal de un brazo 19 de un robot articulado 6; una matriz 22 montada en un extremo (un extremo inferior en la realización ilustrada) del marco en forma de C 21; un punzón 23 montado en el otro extremo (el extremo superior) de dicho marco en forma de C 21, el punzón 23 opuesto a la matriz 22 de forma que sea capaz de desplazarse para entrar en contacto y alejarse de la matriz 22; y un motor de accionamiento eléctrico 2 para sostener de forma móvil el punzón 23 permitiendo que el punzón 23 se desplace para entrar en contacto y alejarse de la matriz 22. El motor eléctrico 2 tiene un árbol con un husillo formado en el mismo para aplicar fuerza al punzón 23 para presionar fuertemente el remache del tipo autoperforante sostenido en el punzón 23 dentro del lado de la matriz 22. Invirtiendo el giro del motor eléctrico 2 se puede retraer el punzón 23. El remache del tipo autoperforante alimentado desde el mecanismo de recepción 17 es sostenido en la punta del punzón 23. El marco en forma de C 21 está ventajosamente formado de modo que perfora los paneles que se van a remachar o embutir en el lado de remachado del mismo entre el punzón 23 y la mordaza 22, estando colocado cada uno en el lado superior o inferior, respectivamente. El primer control 3, a fin de controlar la operación de remachado del conjunto para embutir remaches 2 tiene una primera función de control del motor de accionamiento eléctrico 2; una segunda función de medición de la presión de remachado aplicada al punzón 23 por el motor eléctrico 2 y un desplazamiento del mismo sobre la base de una señal de un sensor (no representado) y determinar si el valor medido está dentro, o no, de una gama previamente determinada; y una tercera función de supervisión de la medición, antes de la operación de remachado, de la longitud de un remache del tipo autoperforante y del grosor del panel como la pieza de trabajo que se va remachar. Estas funciones son transmitidas entre el primer control 3 y el conjunto para embutir remaches 2 a través del primer cable de interfaz. El primer control 3 tiene otra función de control del alimentador del remache 9 a través del segundo cable de interfaz 11 y también el primer control 3 envía una señal de control sobre el cuarto cable de interfaz 14 al segundo control 7 para controlar los medios de desplazamiento del conjunto para embutir remaches como por ejemplo el robot 6 (o una mordaza) de forma que actúa de forma adaptativa en el funcionamiento del conjunto para embutir remaches. Al cuarto cable de interfaz 14 son también enviadas diversas señales desde el segundo control 7 para el accionamiento cooperativo entre el conjunto para embutir remaches 2 y el robot 6. En funcionamiento, el remache del tipo autoperforante es enviado desde el alimentador de remaches 9 hasta el receptor 17 mediante un mandato desde el primer control 3 y el remache es sostenido en el punzón 23. Por otra parte, el segundo control 7, sobre la base de una señal desde el primer control 3, envía un mandato al robot 6 de forma que antes de la operación de remachado, el robot desplaza el marco en forma de C 21 hasta una posición en la que el punzón 23 y la mordaza 22 perforan el panel como la pieza de trabajo que se va a remachar a un lugar previamente determinado del mismo para colocar en posición el conjunto para embutir remaches 2. Después de esta colocación del conjunto para embutir remaches 2, el motor de accionamiento eléctrico 2 del conjunto para embutir remaches 2 es accionado y entonces, el punzón 23 aplica la presión sobre una parte de la cabeza del remache en una dirección hacia la matriz 22, de forma que las partes de las patas del remache perforan atravesando el primer panel de los dos paneles y adicionalmente dentro del segundo panel hasta que paran de perforar a media carrera en la que la parte de la punta de la pata se deforma para expandirse, aco- 3

4 ES T plando de ese modo los paneles uno al otro mediante esta parte expandida de la pata y la parte de la cabeza del remache. Este procedimiento de acoplamiento se ilustra, por ejemplo, en la figura 1 de la publicación de patente japonesa Nº A continuación de esta operación de remachado, se invierte el giro del motor para retraer el punzón 23 y se alimenta el siguiente remache del tipo autoperforante en el mecanismo receptor 17 para completar la preparación de la siguiente operación de remachado. El sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante 1 de acuerdo con la técnica anterior ha sido completamente explicado mediante la descripción anterior. Un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante de acuerdo con la presente invención se describirá ahora con referencia a la figura 2. En la presente invención, el primer control está incorporado en el segundo control para formar un único control integrado 31. Desde el control integrado 31 se extiende un único cable de interfaz 33 al robot, que sirve como medios de desplazamiento, y un único cable de interfaz adicional 34 se extiende hasta un alimentador de remaches 9. Además, un conjunto para embutir remaches 3 está integralmente incorporado dentro del robot 6 como medios de desplazamiento. Aunque el robot ilustrado 6 es un tipo de robot eléctrico articulado que se utiliza comúnmente en las líneas de fabricación de automóviles, también se pueden disponer de otros tipos de robot o mordazas siempre que sean capaces de colocar el conjunto para embutir remaches en el lugar previamente determinado. El conjunto para embutir remaches 3 comprende un marco en forma de C 38, montado junto con un conectador de interfaz al extremo frontal de un brazo 37 del robot articulado 6 a través de un dispositivo de acoplamiento 4; una matriz 39 montada en un extremo del marco en forma de C 38; un punzón 41 montado en el otro extremo del marco en forma de C 38, el punzón 41 opuesto a la matriz 39 para ser capaz de desplazarse para entrar en contacto y alejarse de la matriz 39; y medios para sostener de forma móvil el punzón 41, que permiten que el punzón 41 se desplace para entrar en contacto y alejarse de la matriz 39. Los medios para sostener de forma móvil el punzón 41 comprenden un motor de accionamiento eléctrico 42 fijamente montado en un extremo frontal del brazo del robot 37 y un mecanismo (no representado) acoplado al motor 42 para desplazar el punzón 41 en dirección lineal. Un alojamiento 43 que contiene el motor de accionamiento 42 en su interior está formado para extenderse horizontalmente, el cual es diferente de aquél de acuerdo con la técnica anterior el cual está formado para extenderse verticalmente. De acuerdo con ello, la altura del conjunto para embutir remaches se reduce ventajosamente de forma que el dispositivo se puede desplazar incluso en un espacio estrecho. El mecanismo de desplazamiento del punzón dispuesto principalmente en un alojamiento horizontal 43 para desplazar el punzón 41 en dirección vertical puede estar compuesto de, por ejemplo, un mecanismo de husillo dispuesto en la parte del alojamiento horizontal y una varilla flexible para transmitir el movimiento lineal del mecanismo de husillo al punzón 41. Adyacente al punzón 41 está dispuesto el mecanismo receptor 17 para recibir un remache del tipo autoperforante desde el alimentador de remaches 9 a través de la tubería 1. Está provisto un cable de interfaz 33 que se extiende desde el control integrado 31 hasta el robot 6 con el propósito que incluye el envío de un mandato al motor eléctrico 42 para ser accionado, la medición de la carga de la presión de remachado aplicada al punzón y un desplazamiento del mismo para determinar si el valor medido está dentro, o no, de una gama apropiada y la medición, antes del remachado, de la longitud de un remache del tipo autoperforante y del grosor de un panel como la pieza de trabajo que se va remachar. El control integrado 31 tiene, además de la función de control del robot 6, una primera función adicional de control del motor de accionamiento eléctrico 42 del conjunto para embutir remaches 3, una segunda función adicional de supervisiones y determinaciones diversas como se ha descrito antes y una tercera función adicional de control del alimentador de remaches 9. El sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante de acuerdo con la presente invención no sólo funciona de forma similar al sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante convencional 1 sino que reduce también la dimensión o el tamaño global y el número de cables de interfaz, de forma que facilita la colocación deseada del mismo. Como se ha descrito antes, puesto que un conjunto para embutir remaches 3, un control para el alimentador de remaches 9 y un control para el robot 6 están todos combinados dentro de un único control integrado 31, no son necesarios el alojamiento para el primer control requerido en el aparato convencional ni el cable de interfaz que conecta ambos controles. Puesto que, además de la integración de ambos controles en un único control, el conjunto para embutir remaches 3 está incorporado dentro de medios de desplazamiento, el robot 6, no es necesario el cable de interfaz que se extiende desde el control del conjunto para embutir remaches hasta el conjunto para embutir remaches, requerido sin embargo en el aparato convencional. De acuerdo con ello, el conjunto para embutir remaches se puede colocar en la posición relativa deseable con respecto al lugar previamente determinado que se va a remachar en una pieza de trabajo sin interferir con la complejidad de la geometría de la carrocería de un coche o similar. Además, la presente invención permite reducir el tamaño del control globalmente, el coste del mismo, el tamaño de un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante y también el número de cables. Debe indicarse que, puesto que el control del robot tiene la función de controlar el motor eléctrico así como el robot, la función de control del motor de accionamiento eléctrico del conjunto para embutir remaches será añadida fácilmente al mismo de forma que la función como control del conjunto para embutir remaches se puede obtener simplemente a partir del control del robot. Además, la función de control del robot articulado a lo largo de un eje del mismo puede estar disponible para controlar el motor de accionamiento del conjunto para embutir remaches. Todavía adicionalmente, en la realización descrita, el conjunto para embutir remaches del sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante está montado en un árbol extremo frontal del brazo 37 del robot 6. En este caso, se puede montar un motor de accionamiento eléctrico pesado y grande directamente en el eje del robot para reducir el tamaño de la parte extrema frontal del robot. Alternativamente, un motor de accionamiento para uno de los ejes del robot articulado puede estar disponible para ser utilizado como el motor de accio-

5 7 ES T3 8 namiento eléctrico del conjunto para embutir remaches, de forma que será innecesario el dispositivo de acoplamiento 4 para acoplar el control integrado 31 con el conjunto para embutir remaches 3 y por lo tanto, el aparato se puede reducir en tamaño y peso y el desplazamiento del conjunto para embutir remaches se realizará más fácilmente y también se reducirá la interferencia con la pieza de trabajo que se va a remachar. Como se ha descrito antes, de acuerdo con la presente invención, puesto que el control para el robot para desplazar el conjunto para embutir remaches para colocarlo en una posición relativa con respecto a un lugar previamente determinado en una pieza de trabajo que se va a remachar, o el segundo control está incorporado con otro control para el conjunto para embutir remaches del sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante, o el primer control, formado en un único control integrado, el alojamiento para 1 el primer control ya no es necesario ni tampoco es necesario el cable de interfaz entre el control para el conjunto para embutir remaches y el otro control del robot, aunque ambos son necesarios para un aparato convencional. Además, puesto que, además de la integración de los controles, el conjunto para embutir remaches está incorporado dentro del robot, ya no es necesario el cable de interfaz que se extiende desde el control para el conjunto para embutir remaches hasta el conjunto para embutir remaches, el cual es necesario para el aparato convencional y esto reduce una posible interferencia con la pieza de trabajo que se va a remachar y asegura que se lleva a cabo una operación de remachado en el lugar deseado. Por lo tanto, el tamaño de un sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante globalmente, el coste del mismo y el tamaño del conjunto para embutir remaches se pueden reducir y además se puede reducir adicionalmente el número de cables de interfaz

6 9 ES T3 REIVINDICACIONES 1. Sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante () comprendiendo: un conjunto para embutir remaches (3) para ajustar un remache del tipo autoperforante, dicho conjunto para embutir remaches comprendiendo un marco en forma de C (38), una matriz (39) montada en un extremo y un punzón (41) montado en el otro extremo de dicho marco en forma de C, medios para sostener de forma móvil dicho punzón, dichos medios comprendiendo un motor de accionamiento eléctrico (42) y un mecanismo acoplado con dicho motor para desplazar dicho punzón en dirección lineal; un primer control para controlar la operación de remachado de dicho conjunto para embutir remaches; un robot articulado (6) para desplazar dicho conjunto para embutir remaches para colocarlo en una posición relativa con respecto a un lugar previamente determinado de una pieza de trabajo que se va a remachar; un segundo control para controlar el funcionamiento de dicho robot articulado; y un alimentador de remaches para alimentar automáticamente remaches del tipo autoperforante a dicho conjunto para embutir remaches; y en el que dicho primer control también controla la alimentación del remache del tipo autoperforante desde dicho alimentador de remaches; dicho sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante caracterizado porque dicho primer control está incorporado dentro de dicho segundo control 1 2 para formar un único control integrado (31) y dicho conjunto para embutir remaches está integralmente incorporado dentro de dicho robot articulado. 2. Sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante de acuerdo con la reivindicación 1 en el que dicho marco en forma de C (38) está montado en el extremo frontal de un brazo (37) de un robot eléctrico articulado (6). 3. Sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante de acuerdo con la reivindicación 2 en el que dicho motor de accionamiento eléctrico (42) está fijamente montado en dicho extremo frontal del brazo del robot (37). 4. Sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el control integrado (31) tiene la función de medir la carga de presión de remachado aplicada al punzón (41) y un desplazamiento del mismo para determinar si el valor medido está dentro, o no, de una gama apropiada.. Sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el control integrado (31) tiene la función de medir, antes del remachado, la longitud de un remache del tipo autoperforante y el grosor de un panel como la pieza de trabajo que se va remachar. 6. Sistema de ajuste de remaches del tipo autoperforante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que está provisto un cable de interfaz (33) que se extiende desde el control integrado (31) hasta el robot articulado (6)

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