IRREGULARES

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con la automatización de trabajos sobre grandes superficies, para operaciones de limpieza, pulido o similares, proponiendo un cabezal destinado a acoplarse en un robot y que es capaz de controlar de manera continua la posición de la herramienta para adaptarla respecto de la superficie de trabajo, permitiendo operar sobre toda esa superficie en condiciones adecuadas para obtener un trabajo eficiente, sin necesidad de establecer una programación especifica de la superficie.

Estado de la -técnica

En determinados sectores, como los de la aeronáutica, energía eólica, y otros semejantes, hay que realizar trabajos superficiales de limpieza, pulido, etc., sobre piezas de grandes dimensiones, las cuales presentan generalmente una superficie irregular, por lo que la programación de trabajos robotizados resulta muy complicada, recurriéndose por ello generalmente a la realización manual de dichos trabajos, con el inconveniente de costos y riesgos humanos que ello supone.

Objeto de la invención

De acuerdo con la invención se propone un cabezal portador de una herramienta para efectuar trabajos superficiales mediante un robot, con unas características que permiten adaptar automáticamente la posición de la herramienta para mantenerla de manera constante en la posición adecuada de trabajo respecto de la superficie de aplicación.

Este cabezal objeto de la invención consta de un plato porta-herramienta que va unido, mediante un sensor de fuerza, respecto de un soporte de acoplamiento a un brazo robot, incorporando dicho plato porta-herramienta centralmente una rótula mediante la que se sustenta un disco-herramienta de trabajo, permitiendo una variación de la posición de dicho disco-herramienta en inclinación para adaptarse a la superficie de trabajo.

Se obtiene asi una disposición con la que el sensor de fuerza controla el esfuerzo que el disco- herramienta ejerce sobre la superficie de trabajo, generando una información que se aplica al gobierno del brazo robot portante en relación con el empuje operativo, para que la fuerza del disco-herramienta sobre la superficie de trabajo se mantenga constante.

En el plato porta-herramienta van además incorporados unos detectores de distancia, los cuales controlan la posición relativa entre dicho plato porta- herramienta y el disco-herramienta, generando a su vez una información que se aplica al gobierno del brazo robot portante, para corregir el posicionamiento, de forma que el cabezal se mantenga perpendicular respecto de la superficie de trabajo.

En una realización práctica se prevé que el plato porta-herramienta incorpore múltiples discos- herramienta, con los cuales se cubre una superficie mayor mediante zonas parciales sobre la superficie de trabajo; disponiéndose el plato porta-herramienta en sujeción articulada respecto del soporte de acoplamiento al brazo robot y en apoyo sobre un cilindro actuador que opera en función de la presión del apoyo contra el mencionado soporte de acoplamiento al robot; de forma que, según la distribución de la fuerza de los distintos discos-herramienta sobre la superficie de trabajo, dicho cilindro actuador determina la posición del plato porta-herramienta para que todos los discos-herramienta presionen con igual fuerza sobre la superficie de trabajo.

La herramienta puede ser también de un tipo que no establezca contacto fisico con la superficie de trabajo, como un láser, una cámara termográfica, etc., controlando los detectores de distancia la posición relativa del soporte de acoplamiento al robot portador, respecto de la superficie de trabajo, para determinar un accionamiento de variación de la posición de forma que la herramienta utilizada incida constantemente de manera perpendicular sobre cada zona de la mencionada superficie de trabajo.

Por todo ello, el cabezal de la invención resulta de unas características ciertamente ventajosas para la aplicación a la que se halla destinado, adquiriendo vida propia y carácter preferente para trabajos automatizados sobre superficies irregulares.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra una vista esquemática del cabezal objeto de la invención.

La figura 2 es una perspectiva de dicho cabezal de la invención en una aplicación práctica sobre el extremo de un brazo robot.

La figura 3 es una vista ampliada de la zona III indicada en la figura anterior.

La figura 4 muestra un ejemplo de aplicación para adaptar la posición de trabajo de una herramienta sin contacto físico con la superficie de trabajo, según el concepto de la invención.

La figura 5 es una perspectiva del cabezal según una realización con múltiples discos-herramienta y el plato porta-herramienta unido de manera articulada respecto del soporte de acoplamiento al brazo robot.

La figura 6 es una vista en sección del cabezal según la realización de la figura anterior.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a un cabezal portador de una herramienta para realiza trabajos de forma robotizada sobre superficies irregulares, con una realización que permite adaptar la posición de la herramienta en función de la configuración de cada zona de la superficie de trabajo, para llevar a cabo los trabajos con precisión y efectividad.

El cabezal comprende un plato (1) que va unido, por medio de un sensor de fuerza (2) , respecto de un soporte (3) de acoplamiento sobre un brazo robot (4) portador. El plato (1) posee además centralmente una rótula

(5) , sobre la cual se une un disco-herramienta (6) , el cual es susceptible de variar de posición hasta una inclinación de unos 15°, mediante la mencionada rótula (5), para adaptarse a la superficie de trabajo .

En el plato (1) van dispuestos también unos detectores de distancia (7) , los cuales controlan desde distintos puntos la posición del disco-herramienta (6) con respecto al mencionado plato (1) .

Con ello asi, cuando el disco-herramienta (6) apoya sobre una superficie de trabajo, los sensores de fuerza (2) controlan la fuerza de dicho apoyo, generando una información que se aplica al gobierno del brazo robot (4) portador, corrigiendo el esfuerzo de empuje del mismo para que la fuerza de apoyo del disco- herramienta (6) sobre la superpie de trabajo se mantenga constante.

Y por otra parte, los detectores de distancia (7) controlan la posición del disco-herramienta (6), generando a su vez una información que se aplica también al gobierno del brazo robot (4) portante, el cual en base a dicha información corrige el posicionamiento, para que el cabezal se mantenga perpendicular con respecto a la superficie de trabajo.

Según una realización (figuras 5 y 6) en el plato (1) se disponen incorporados múltiples discos- herramienta (6), mediante los cuales se cubre una mayor superficie, en zonas parciales, sobre la superficie de trabajo. Y por otra parte, dicho plato (1) con múltiples discos-herramienta (6), se establece unido al soporte

(3) mediante una articulación (11) , respecto de la cual puede bascular variando de inclinación, quedando dicho plato (1) apoyado sobre un cilindro actuador (12) que opera en función de la presión del apoyo que actúa sobre él.

De este modo, cuando el reparto de la presión de los discos-herramienta (6) sobre la superficie de trabajo no es uniforme, debido a las irregularidades de esa zona de trabajo en la zona de operación, el cilindro actuador (12) acusa esa circunstancia, corrigiendo la posición del plato (1) , haciéndole bascular sobre la articulación (11), para que la presión del conjunto de los discos-herramienta (6) sea uniforme sobre la superficie de trabajo, de forma que la actuación de todos ellos resulte con el mismo efecto de la acción sobre la superficie de trabajo.

El concepto del control para adaptar la posición de trabajo de una herramienta en función de la configuración de la superficie de trabajo, según el objeto de la invención, es de aplicación también para herramientas (8) que no establecen contacto físico con la superficie de trabajo, como un láser, una cámara termográfica, etc., como muestra la figura 4.

En este caso la herramienta (8) sin contacto sobre la superficie de trabajo, se dispone sobre el soporte

(3) de acoplamiento al brazo robot (4) portador, con unos detectores de distancia (9) dispuestos en dicho soporte (3) , para controlar desde distintos puntos la posición del mismo con respecto a la superficie de trabajo (10) correspondiente, de modo que, mediante la información que proporcionan dichos detectores de distancia (9), se corrige la posición, mediante el brazo robot (4) portador, para que la herramienta (8) incida perpendicularmente sobre la zona de operación en la mencionada superficie (10) de trabajo y a una distancia constante.