| WO/2010/066606 | COOLANT SYSTEM FOR AN APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF CONTAINERS |
| JP2002011528 | MANUFACTURING APPARATUS FOR METAL BELLOWS |
| JP3644312 | PRESS FORMING DIE |
REIVINDICACIONES
1. útil de conformación con - un cuerpo de conformación (1 ),
- medios para el montaje del cuerpo de conformación (1 ) en una prensa (3, 4) y
- una unidad sensora (11 , 12), presentando el cuerpo conformador (1 ) una superficie complementaria a Ia forma que se debe dar a una pieza, caracterizado porque:
- en el cuerpo conformador (1 ) se montan Ia unidad sensora (11 , 12) así como una unidad de comunicación (13),
- Ia unidad sensora (11 , 12) se ha concebido para captar el uso del cuerpo conformador (1 ), y - Ia unidad de comunicación (13) se ha concebido para Ia transmisión de los datos de uso registrados por Ia unidad sensora (11 , 12), a una Central lejana (7).
2. útil de conformación según Ia reivindicación 1 , caracterizado por el hecho de que Ia unidad sensora (11 , 12) integra un sensor de fuerza
(12).
3. útil de conformación según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por el hecho de que Ia unidad de comunicación (11 , 12) integra un sensor de distancia (11 ).
4. útil de conformación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el útil de conformación integra un acumulador de energía (14) para Ia tensión de servicio de Ia unidad sensora (11 , 12) y/o Ia unidad de comunicación (13).
5. útil de conformación según Ia reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el acumulador de energía (14) es recargable por medio de Ia tensión de servicio que se suministra desde el exterior.
6. útil de conformación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el útil de conformación incorpora un generador que genera Ia energía de servicio de Ia unidad sensora y para Ia unidad de comunicación, a partir del movimiento conformador del útil de conformación.
7. útil de conformación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el útil de conformación dispone de una conexión para el suministro eléctrico (8) para Ia unidad sensora (11 , 12) y/o Ia unidad de comunicación (13) a través de Ia cual éstas unidades pueden recibir su tensión de servicio desde el exterior.
8. útil de conformación según las reivindicaciones 5 o 6 o 7 caracterizado por el hecho de que el útil de conformación integra medios de registro (17, 18) que se han concebido de tal forma que toda actuación del cuerpo de conformación (1 ) al faltar Ia energía de servicio, produce un cambio irreversible en Ia parte exterior de los medios de registro (17, 18).
9. útil de conformación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que Ia unidad de comunicación (13) se ha concebido de tal forma que los datos de uso que se transmiten incluyen información que representa el número de las actuaciones registrados del útil de conformación (1 ).
10. útil de conformación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que Ia unidad de comunicación (13) se ha concebido de tal forma que los datos de uso que se transmiten incluyen información que representa el desarrollo temporal de una de las magnitudes registradas por Ia unidad sensora a Ia largo del proceso de conformación.
11. útil de conformación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que Ia unidad de comunicación (13) se ha concebido de tal forma que los datos de uso que se transmiten incluyen una identificación específica para el útil de conformación o el cuerpo de conformación (1 ).
12. útil de conformación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que Ia unidad de comunicación (13) integra medios de modificación (17, 18) concebidos de tal manera que modifican de forma irreversible Ia unidad de comunicación (13) en caso de encontrarse distanciada de Ia unidad de conformación (1 ). |
úTIL DE CONFORMACIóN CON UNIDAD SENSIBLE
La invención hace referencia a un útil de conformación para Ia conformación de piezas de construcción situadas en una prensa. La invención puede usarse también en otros procesos con otros materiales tales ciomo plásticos, Foam, etc. Métodos para Ia conformación de piezas metálicas al igual que útiles de conformación, se describen en el Manual de
Ingeniería mecánica "Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau", Berlín
- Heidelberg - New York: editorial Springer, 21 a edición, 2005, Págs. 23 y siguientes.
De Ia EP 0589066 B1 se conoce un útil de conformación con las características del término genérico de Ia reivindicación 1. El útil de conformación conforma Ia pieza mediante Ia aplicación de fuerza y presión, en particular piezas destinadas a Ia carrocería de vehículos a motor. El útil de conformación comprende un troquel de una prensa que troquela a Ia pieza una determinada forma, y de un pisador. Por medio de sensores se observa el movimiento de Ia pieza pisada.
En Ia patente DE 4339153 C2 se describe un procedimiento para regular Ia fuerza de supresión de una prensa de embutición. En concepto de sensor se cuenta con un aparato medidor de señales de ultrasonido que mide el ultrasonido reflejado por Ia pieza.
En Ia patente DE 3744177 C2 se describe un procedimiento para regular Ia presión de un sistema de sujeción de chapas por medio de cilindros de sujeción de chapa gobernados por válvulas y, de esta manera, dar forma a Ia pieza de chapa.
En Ia patente DE 4303561 A1 se propone un procedimiento para determinar magnitudes guía durante Ia embutición de piezas de carrocería. Para ello se
hace una simulación numérica del proceso de embutición para luego determinar Ia dependencia de una posible magnitud guía en Ia calidad del proceso.
Por norma general las prensas se pueden equipar con distintos útiles de conformación que determinan Ia silueta de los productos producidos en las mismas. Teniendo en cuenta que los útiles de conformación se tienen que fabricar de forma específica y de manera muy laboriosa, pueden llegar a suponer valores inmateriales muy considerables. Por otra parte, los útiles de conformación pueden incorporar propiedades intelectuales muy valientes de su inventor.
En Ia fabricación de productos industriales complejos, como Io son los vehículos a motor, es práctica común trasladar a subcontratistas Ia fabricación de las piezas unitarias que en el transcurso de Ia fabricación se montan sobre dichos vehículos. En particular cuando el fabricante del producto adquiere Ia misma pieza unitaria a varios proveedores resulta poco rentable el que cada uno de ellos desarrolle y fabrique él mismo los útiles que necesita para fabricar Ia pieza en cuestión. Para el cliente es más conveniente desarrollar los moldes él mismo y ponerlos a disposición de los distintos proveedores. Lo que Ie falta, sin embargo, es Ia posibilidad de controlar si el proveedor realmente utiliza los útiles proporcionados de Ia forma prevista. En Ia práctica, puede resultar prácticamente imposible controlar si los útiles realmente se utilizan de forma exclusiva para Ia producción del cliente o si, eventualmente, también se fabrican piezas que más adelante llegan al mercado bajo otra marca o, en el peor de los casos, bajo un nombre de marca falso.
Otro problema que se presenta cuando se deslocaliza Ia producción de piezas unitarias a proveedores, radica en el hecho de que el cliente no siempre es informado o no siempre es informado puntualmente cuando se
producen problemas con Ia fabricación del proveedor. Cuando se entera de los mismos por Ia falta de una entrega de piezas, en Ia mayoría de los casos es tarde para conseguir sustitutos, de modo que en Ia fábrica del cliente se pueden presentar cuellos de botella con los correspondientes daños económicos derivados.
La función de Ia presente invención es proporcionar un útil de conformación con las características del término genérico según Ia reivindicación 1 que elimina los problemas de este y tipo o, por Io menos, los alivia.
Este cometido se resuelve por medio de un útil de conformación con las características del término genérico según Ia reivindicación 1. Las realizaciones ventajosas vienen indicadas en las sub-reivindicaciones.
El útil de conformación según Ia invención se compone de un cuerpo conformador y los medios para el montaje de éste sobre una prensa. Una de las superficies de dicho cuerpo es complementario a un diseño de una pieza que se trata de conformar. Sobre el cuerpo conformador o en un medio de montaje o en Ia prensa se encuentra fijamente montado un módulo electrónico que se compone de una unidad sensora destinada a registrar el uso que se hace del cuerpo y una unidad de comunicación. Esta última es capaz de transmitir a una central lejana los datos de uso captados por Ia unidad sensible.
En base a los datos de uso que Ia unidad de comunicación transmite a Ia central, en esta última se puede determinar si el útil de conformación ha sido utilizado y, en este caso, en qué medida.
En una realización preferente Ia unidad sensora y Ia unidad de comunicación se encuentran montadas sobre el cuerpo conformador de forma permanente o, por Io menos, Io estarán durante determinados
períodos de tiempo. La unión fija entre Ia unidad sensora y Ia de comunicación con el cuerpo conformador evita que cualquiera de las mismas sea separada de este último y que, en consecuencia, éste se puede utilizar sin dejar constancia de ello en Ia central.
En una realización preferente, Ia unidad sensora y Ia unidad de comunicación, se montan sobre el cuerpo conformador de tal manera que todo desmontaje indebido de las mismas las dañe o destruye de forma irreversible. Los intentos de eliminación indebidos se detectan por el mero hecho de Ia falta de recepción de señales de Ia unidad de comunicación en
Ia central o por Ia detección de Ia modificación irreversible.
La unidad sensora puede incluir un sensor de fuerza que reacciona por Ia fuerza de conformación ejercida con Ia ayuda del útil de conformación. Con Ia ayuda de tal sensor de fuerza se puede determinar el número de uso del útil y, de igual manera si esto se desea, el desarrollo en el tiempo de Ia fuerza ejercida durante el proceso de conformación. La evaluación del desarrollo de Ia fuerza en el tiempo permite, por ejemplo, determinar si un proceso de conformación ha tenido éxito y ha dado lugar a un producto que se debiera suministrar al cliente o bien si se han producido mermas que ni el cliente ni un posible destinatario ilegítimo podrían aprovechar.
Con el fin de registrar el número de usos del útil de conformación también se puede prever un sensor de distancias que permite hacer un seguimiento de los movimientos conformadores del útil. De igual manera que con el sensor de fuerza, el sensor de distancia también es capaz de registrar varios valores de medición en el transcurso de un proceso conformador con el fin de hacer un seguimiento de su desarrollo en el tiempo y estimar si se ha producido una pieza útil o rechazos.
Con el objeto de asegurar Ia funcionalidad de Ia unidad sensora y/o de Ia unidad de comunicación existe Ia posibilidad de equipar el útil conformador con un acumulador de energía para Ia energía de servicio de Ia unidad sensora y/o de comunicación. En una realización preferente, se ha previsto, además, una conexión para Ia alimentación de Ia unidad sensora y/o de comunicación con energía de servicio exterior gracias al cual se puede asegurar un suministro energético por Io menos durante el tiempo que el útil de conformación se encuentre montado en una prensa. Cuando existe un acumulador de energía y una conexión de alimentación en una realización preferente, el primero se realizará recargable con energía de servicio suministrado desde el exterior.
Con el objeto de asegurar que Ia unidad sensora y/o Ia unidad de comunicación son correctamente alimentadas con energía y por Io tanto funcionales durante el uso del útil de conformación, se han previsto oportunamente medios que, en el caso de actuación del cuerpo conformador en ausencia de energía de servicio, sufre modificaciones irreversibles, de modo que queda constancia y acreditación posterior de todo uso del útil de conformación en condiciones en que Ia unidad sensora y/o Ia unidad de comunicación posiblemente no han estado funcionales. También cabe pensar en equipar el útil conformador con un generador que genera Ia energía de servicio para Ia unidad sensora y para Ia unidad de comunicación del movimiento conformador del útil de conformación.
La unidad de comunicación debiera estar en condiciones, por Io menos, de transmitir el número de operaciones del útil de conformación que se han registrado. Esto se puede hacer, por ejemplo, en un ciclo regular o bien cada vez que se haya registrado un determinado número de operaciones o bajo una petición del sistema central.
Por otra parte, Ia unidad de comunicación puede estar preparada para transmitir el desarrollo en el tiempo de una magnitud captada por Ia unidad sensora a Io largo de una operación de conformación, con el propósito de proporcionar a Ia central los medios oportunos para evaluar Ia calidad del proceso de conformación.
Oportunamente, Ia unidad de comunicación transmite, junto a los datos de uso, una identificación específica del útil de conformación de modo que los datos de uso recibidos en Ia central de varios útiles de conformación puedan ser asignados a los útiles que correspondan.
En Io que sigue a continuación se describe de forma detallada, en base a los planos que se adjuntan, un ejemplo de realización del invento, al tiempo que se presentan otras características del mismo, que muestran:
Fig. 1 el útil de conformación objeto del invento y el entorno en el que se usa;
Fig. 2 un diagrama de bloques de componentes electrónicos del útil de conformación;
Fig. 3 una vista esquemática de 1 estructura mecánica del útil de conformación.
El útil de conformación objeto del invento comprende un cuerpo conformador 1 como puede ser un troquel de prensa, un mandril o matriz que en una prensa actúa conjuntamente con un cuerpo conformador complementario 2 con el fin de imprimir a las piezas una forma que viene ya dada por el contorno superficial de los cuerpos de conformación 1 y 2. Los cuerpos de conformación 1 , 2 y Ia prensa que en Ia Fig. 1 viene indicada de forma esquemática por una placa portante fija 3 y un troquel 4 que, con
respecto a Ia placa portadora 3, es desplazable, pueden ser de cualquiera de los tipos familiares para los profesionales y, por Io tanto, no se describen de forma detallada en este lugar.
Fijado al cuerpo conformador 1 de cualquier manera que impida de forma fiable que el módulo electrónico 5 es separado del cuerpo conformador 1 sin dejar huellas, se encuentra un módulo electrónico 1. Para cumplir esta funcionalidad cabe pensar en que, por ejemplo, partes del cuerpo del módulo electrónico 5 formen parte del cuerpo conformador 1 , que una unión por sí misma separable entre el cuerpo conformador 1 y el módulo electrónico 5 se asegura por medio de un precinto, o soluciones similares.
El módulo electrónico 5 integra, por Io menos, un sensor gracias al cual el uso del cuerpo de conformación 1 resulta demostrable, e integra también una interfaz radiofónica para Ia comunicación sin cable con una estación base distante 6 o comunicación directa con central 7. La interfaz radiofónica y Ia estación base distante 6 pueden ser el terminal y Ia estación base de una red de telefonía móvil celular 19, por ejemplo según el estándar GSM o UMTS. De forma alternativa el módulo electrónico 5 y Ia estación de base 6 o comunicación directa con central 7 pueden constituir nodos de una red local sin cable (Wireless local área network - WLAN).
La estación de base 6 transmite datos entre el módulo electrónico 5 y una central 7. Existe Ia posibilidad de que varios módulos electrónicos 5 comuniquen con Ia Central 7 a través de una misma estación de base 6 o comunicación directa con central 7. Varias estaciones de base 6 en distintos lugares, permiten Ia concentración en Ia Central 7 de los datos de un gran número de módulos electrónicos 5 que se encuentran en uso en distintos centros de producción. Con el fin de permitir a Ia Central 7 que asigne los datos recibidos a los distintos útiles y cuerpos de conformación en uso, se memoriza en cada módulo electrónico 5 una identificación específica que se
envía junto con los datos, cada vez que se transmite Ia información a Ia Central 7.
Fig. 2 muestra un esquema de bloques de los componentes eléctricos y electrónicos del módulo electrónico 5. Una toma de alimentación 8 donde, si el cuerpo conformador 1 se utiliza de forma debida, se conecta una fuente de tensión exterior, abastece a un imán eléctrico 9 cuya función se explica en Ia Fig. 3, un microprocesador 10, un sensor de distancia óptico 11 , un sensor de presión 12 (opcional), Ia interfaz funcional 13, así como un acumulador de energía 14 capaz de suministrar, durante un determinado tiempo, Ia energía de servicio necesaria para los componentes 10 a 13 en caso de fallar Ia tensión de suministro externa. El sensor de presión 12 integra un elemento sensible a Ia presión, como puede ser un elemento piezo, dispuesto en acción conjunta con el cuerpo conformador 1 y Ia placa portadora 3, con el objeto de captar Ia presión ejercida sobre el cuerpo conformador 1 en el transcurso del proceso de conformación. Un convertidor digital-analógico del sensor de presión 12 envía valores digitalizados al microprocesador 10 a través de un bus de datos 15. En el transcurso de todos los procesos de conformación el microprocesador 10 capta un gran número de valores de presión que guarda en una memoria de trabajo. De forma preferente esta memoria será de tipo permanente para asegurar que los datos en ella guardados se conserven cuando el cuerpo conformador 1 se desmonta de Ia prensa y no se encuentra abastecido a través de Ia conexión 8 y el acumulador 14 está agotado. Con esta medida se asegura Ia posibilidad de poder transferir los datos a Ia Central 7 en el momento de volver de disponer de energía de servicio.
De forma análoga se registran a Io largo de un proceso de conformación un gran número de valores de medición procedentes del sensor de distancia 11 y que indican Ia distancia entre el cuerpo conformador 1 y el cuerpo conformador 2 en Ia parte opuesta.
Con intervalos regulares o bien al alcanzar Ia cantidad de datos acumulados un determinado porcentaje de Ia capacidad de Ia memoria de trabajo, el microprocesador 10 se encarga de ordenar a Ia interfaz radiofónica 13 que establezca una conexión con Ia Central 7 a través de Ia estación de base 6 más próxima o comunicación directa con central 7 sin estación base 6 y transmite todos los datos acumulados a dicha Central. El acumulador 14 permite un número limitado de estas transmisiones o intentos de transmisión, incluso en el supuesto de que el cuerpo conformador 1 no se encuentra montado en Ia prensa y se alimenta a través de Ia conexión 8.
En base al número de registros de datos transferidos, se determina en Ia Central 7 el número de procesos de conformación llevados a cabo con el cuerpo de conformación 1. En base al número de procesos de conformación, el personal de Ia Central 7 se encuentra en condiciones para estimar el desgaste del cuerpo de conformación 1 y tomar las medidas oportunas para suministrar, con Ia suficiente antelación, al centro de producción en cuestión, un útil de sustitución para el desgastado.
Cada proceso de conformación que resulta en un producto útil viene identificado por un desarrollo temporal característico de Ia fuerza ejercitada por Ia prensa y/o el movimiento del cuerpo conformador. Con Ia evaluación en Ia Central 7 de las curvas características correspondientes a cada proceso de conformación, se puede estimar con toda probabilidad cuántos de los procesos de conformación realizados con el cuerpo conformador debieran haber producido un producto en condiciones. De este modo, los empleados en Ia Central 7 pueden estimar el número real de unidades del producto que en realidad se han producido, y en base al momento en el tiempo en el que los datos fueron recibidos en Ia Central 7, puede estimar para cuándo se debe contar con Ia entrega de productos terminados en un determinado centro de producción donde se post-procesan. Cuando, durante un tiempo prolongado, se fabrican más productos de los que se
entregan, se puede concluir en una utilización indebida del cuerpo conformador 1 y, con ello, del útil.
Por principio sería pensable que en base a los valores de presión y posición captados a Io largo del proceso de conformación, el propio microprocesador
10 decidiese si el proceso ha tenido éxito o si no. Esto reduciría de forma considerable Ia cantidad de los datos a transmitir ya que sólo se debería transmitir el número total de procesos y el número total de los que han tenido éxito y los que no Io han tenido. Sin embargo, Ia transmisión de registros de datos con varios valores de medición por proceso de conformación ofrece Ia ventaja de que los requisitos con respecto al microprocesador 10 pueden ser mínimos y que Ia adaptación de Ia evaluación que pueda resultar necesaria, por ejemplo cuando se presentan a Ia conformación piezas con características mecánicas distintas, se puede llevar a cabo de forma cómoda en Ia Central 7.
La vigilancia del uso del cuerpo conformador 1 que se ha mencionado más arriba sólo se puede llevar a cabo de una manera fiable si se lograr excluir con seguridad toda posibilidad de uso del cuerpo conformador 1 en estados en los que los componentes electrónicos 10 a 13 no se encuentran alimentados con Ia tensión de servicio. Para evitar el uso del cuerpo conformador 1 cuando los componentes 10 a 13 no están alimentados se ha previsto el electroimán 9 con Ia estructura mecánica, tal y como se muestra en Ia Fig. 3.
La Fig. 3 muestra una vista lateral, en parte seccionada, del módulo electrónico 5, montado en el cuerpo conformador 1. En el interior del cuerpo del módulo electrónico 5, se ha creado una cámara alargada 16, en cuyo interior se guía de forma desplazable el pasador 17. El pasador 17 se encuentra sometido a Ia presión de un resorte no representada en una posición de tope superior tal y como se muestra en Ia Fig. 3 y en Ia que una
parte del pasador 17 sobresale del módulo electrónico 5 en dirección hacia el cuerpo conformador 2 complementario. La salida del pasador con respecto al cuerpo del módulo electrónico 5 es superior a Ia distancia entre el módulo electrónico 5 y el cuerpo conformador 2, en el momento de Ia máxima aproximación de los cuerpos conformadores 1 y 2 entre sí en el transcurso del proceso de conformación. Por esta razón, para poder llevar a cabo el proceso de conformación es necesario que el pasador 17 pueda volver a entrar en Ia cámara 17. En Ia configuración tal y como se presenta Ia reentrada del pasador 17 a Ia cámara 16 se encuentra impedida por un aldaba 18 que entra en Ia cámara. Todo intento de llevar a cabo un proceso de conformación con esta constelación da lugar a un daño o bien en el pasador 17 o bien en Ia aldaba 18. Ambos supuestos son fácilmente reconocibles cuando el cuerpo conformador 1 se vuelve a entregar a cliente una vez finalizada Ia producción del pedido. En cambio, cuando el circuito del módulo electrónico 5 tiene Ia tensión de suministro necesaria, el electroimán 9 se encarga de retener Ia aldaba en su posición escamoteada donde no obstaculiza Ia cesión del pasador 17, de modo que se puede producir normalmente.
Relación de los caracteres y símbolos de referencia que se utilizan
Next Patent: PACKAGING FOR ESSENCES, PERFUMES AND EAU DE COLOGNES, WITH A LIGHT AND SOUND DEVICE