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Patent Searching and Data


Title:
SCANNING DEVICE ON A CONTINUOUS PRODUCTION LINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/157397
Kind Code:
A1
Abstract:
A scanning device on a continuous production line, comprising two supporting structures (1) to centre the device on the production line, where the supporting structure (1) comprises a sloping beam (16) and an actuator (2) that in turn comprises a guide (4) attached to one of the sloping beams (16), a shoe (6) with the ability to slide along the guide (4), a checking arc (3) formed by a structural profile (10) whereon a light (11) is located, and fixed to the shoe (6); and a number of sensors (12, 13) such as video cameras (12) and a radar (13) attached to the checking arc (3), where the radar (13) detects he product to be scanned in order to prevent collisions while the checking arc (3) travels along the guide (4) and the cameras (12) send images to a computer for the inspection thereof by a software.

Inventors:
BROTO RUIZ JORGE (ES)
OKAMURA TAKAHIRO (ES)
Application Number:
PCT/ES2021/070693
Publication Date:
July 28, 2022
Filing Date:
September 24, 2021
Export Citation:
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Assignee:
EINES SYSTEMS S L U (ES)
International Classes:
G01N21/88; F21V21/34
Domestic Patent References:
WO2011144964A12011-11-24
WO2019147390A22019-08-01
WO2015191094A12015-12-17
Foreign References:
GB2308656A1997-07-02
JP2002131238A2002-05-09
ES2191328T32003-09-01
Attorney, Agent or Firm:
UNGRÍA LÓPEZ, Javier (ES)
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Claims:
8

REIVINDICACIONES

1.- Dispositivo de escaneo en una línea de producción continua que comprende un par de estructuras de apoyo (1) mediante las que el dispositivo se centra en la línea de producción, estando caracterizado por que la estructura de apoyo (1) comprende una viga inclinada (16) y además comprende:

- un actuador (2) que a su vez comprende:

- una guía (4) fijada a una de las vigas inclinadas (16)

- un patín (6) con capacidad de desplazamiento por la guía (4),

- un arco de chequeo (3) conformado mediante un perfil estructural (10) en el que se ubica una luminaria (11) y unido al patín (6),

- unos sensores (12, 13), entre los que se encuentran cámaras de video (12) y un radar (13), fijados al arco de chequeo (3), donde el radar (13) detecta el producto a escanear para evitar colisiones mientras el arco de chequeo (3) se desplaza por la guía (4) y las cámaras de video (12) envían imágenes a un ordenador para ser inspeccionadas por un software.

2.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 1 , caracterizado por que la guía (4) está fijada a las dos estructuras de apoyo (1).

3.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 1 , caracterizado por que la guía (4) comprende dos ruedas y una correa (7) que se desplaza entre las dos ruedas, estando el patín (6) fijado a la correa (7).

4.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 3, caracterizado por que la correa (7) es activada por un motor (18).

5.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 2, caracterizado por que una rueda de la guía (4) tiene un saliente (9) para el acoplamiento de una manivela, de forma que el patín (6) pueda ser activado manualmente.

6.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 1 , caracterizado por que las cámaras de video (12) se ubican a todo lo largo del perfil estructural (10) con el objetivo de abarcar la totalidad del producto a escanear transversalmente. 9

7.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un travesaño (8) mediante el cual el arco de chequeo (3) se une al patín (6).

8.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 7, caracterizado por que el actuador (2) comprende una segunda guía (4), fijada a la otra viga inclinada (16), y un segundo patín (6) con capacidad de desplazamiento por la segunda guía (4), estando el travesaño

(8) unido a los dos patines (6).

9.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 8, caracterizado por que el saliente

(9) une el eje de las ruedas de las dos guías (4) mediante una barra de transmisión (5)

10.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 1 , caracterizado por que el perfil estructural (10) del arco de chequeo (3) tiene una configuración curvada que es adaptable.

11.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 9, caracterizado por que el perfil estructural (10) es flexible.

12.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 1, caracterizado por que la luminaria (11) tiene una configuración adaptable al perfil estructural (10).

13.- Dispositivo de escaneo, según la reivindicación 1, caracterizado por que la luminaria (11) es un panel LED flexible.

14.- Dispositivo de escaneo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que está fijado a un túnel (19) por la zona interna formando un único elemento.

Description:
DISPOSITIVO DE ESCANEO EN UNA LÍNEA DE PRODUCCION CONTINUA

DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo mediante el que se puede escanear una pieza en una línea de producción continua para detectar defectos con la particularidad de que no es necesario parar la línea y la detección se realiza estando el dispositivo alineado con el producto a revisar, lo que supone una gran ventaja. En particular se emplea para la detección de defectos en el portón trasero de un vehículo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Y PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER

En los procesos de fabricación en serie, es importante el hecho de tener que realizar controles de calidad que pueden ser periódicos, cuando se trata de producción en serie, o constantes, sobre toda la producción, cuando se trata de una producción menos masiva o cuando la calidad del producto se pueda ser aceptable que disminuya de un cierto nivel.

En el caso de tratarse de una pequeña producción, los procesos de calidad se pueden llevar a cabo como un proceso posterior al de fabricación, llevándose a cabo sobre piezas ya terminadas. Cuando se trata de fabricación en serie, un concepto importante es el de realizar el control sin afectar el ritmo de producción. De esta forma, es habitual hacerse sobre piezas extraídas de la línea de montaje y posteriormente devueltas. Sin embargo, el problema se plantea cuando el control de calidad se tiene que realizar sobre un montaje ya realizado o sobre piezas que no pueden ser extraídas de la línea de montaje. En estos casos, lo habitual es considerar la zona del proceso de producción donde el proceso se detiene hasta que se puedan llevar a cabo los procesos de control necesarios, reanudándose posteriormente el montaje.

Uno de estos procesos de control consiste en la revisión del portón trasero de un vehículo en una línea de producción continua como es la línea de montaje de un vehículo.

En muchos de estos casos, los sistemas de control implican la interrupción de la línea para llevar a cabo esta inspección durante el tiempo requerido. Otras veces, si bien la línea no llega a pararse, hay que ubicar el sistema en una zona de movimiento lateral de la carrocería en un elevador o en una mesa giratoria, lo que complica bastante la instalación debido a la configuración de la línea de montaje o hasta lo hace completamente inviable. Esto supone un problema en cuanto a costes de fabricación, ya que no se trata de inspecciones aisladas, sino que son muy numerosos los procesos que debe ser controlados, llegando un momento en que es inviable la detención de la línea de producción.

La presente invención viene a solucionar estos problemas que no estaban resueltos en el presente estado de la técnica, mediante un dispositivo que contiene elementos móviles para el seguimiento de la línea de producción de forma que la inspección de una pieza pueda llevarse a cabo en movimiento.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados anteriormente, la presente invención describe un dispositivo de escaneo en una línea de producción continua que comprende un par de estructuras de apoyo conformada mediante unos pilares que incorporan una base en unos de los extremos para apoyarse en el suelo, una viga inclinada que une los pilares por los otros extremos y una viga adicional que une los pilares por una zona cercana a las bases. Las estructuras de apoyo se ubican simétricamente a ambos lados de la línea de producción por donde circula la pieza a escanear de forma que le dispositivo quede centrado.

El dispositivo, además de estar formado por las estructuras de apoyo, también comprende un actuador, un arco de chequeo y unos sensores.

El actuador, por su parte, incorpora un par de guías unidas mediante una barra de transmisión, estando cada una de las guías fijada a una de las vigas inclinadas. En cada una de las guías se ubica un patín con capacidad de desplazamiento por cada guía y un travesaño que une los patines.

El patín preferiblemente está fijado a la guía a través de una correa que se desplaza entre dos ruedas ubicadas en la guía, preferiblemente en los extremos, activado por un motor. Además, las ruedas de uno de los extremos de cada guía están unidas por un eje y tiene un saliente destinado a que pueda acoplarse una manivela de forma que el patín pueda ser activado manualmente en caso de alguna avería como la rotura del motor o de una de las correas, por ejemplo. Por su parte, el arco de chequeo está conformado mediante un perfil estructural en el que se ubica una luminaria. El perfil estructural tiene una configuración curvada que es adaptable. Por ejemplo, puede ser flexible. La luminaria también tiene una configuración que es adaptable al perfil estructural. Por ejemplo, la luminaria puede ser un panel LED flexible.

En cuanto a los sensores, se encuentran fijados al arco de chequeo y se dividen en cámaras de video y un radar que, preferiblemente es un lídar.

Las cámaras de video preferiblemente se ubican a todo lo largo del perfil estructural, con el objetivo de abarcar la totalidad del producto a escanear transversalmente.

Así, el radar detecta la posición del producto a escanear con el objetivo de evitar colisiones con el dispositivo mientras el arco de chequeo se desplaza por la viga inclinada y las cámaras de video envían imágenes a un ordenador para ser inspeccionadas por un software.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para completar la descripción de la invención y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización de la misma, se acompaña un conjunto de dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se han representado las siguientes figuras:

- La figura 1 representa una vista en perspectiva del dispositivo de la invención.

- La figura 2 representa una vista lateral del dispositivo de la invención con el arco de chequeo en una posición superior.

- La figura 3 representa una vista lateral del dispositivo de la invención con el arco de chequeo en una posición intermedia.

- La figura 4 representa una vista lateral del dispositivo de la invención con el arco de chequeo en una posición inferior.

- La figura 5 representa una vista en perspectiva del dispositivo de la invención en proceso de escaneo del portón de una carrocería.

- La figura 6 representa una vista en perspectiva del dispositivo de la invención ubicado en un túnel. A continuación se facilita un listado de las referencias empleadas en las figuras:

1. Estructura de apoyo.

2. Actuador.

3. Arco de chequeo.

4. Guías.

5. Barra de transmisión.

6. Patín.

7. Correa.

8. Travesaño.

9. Saliente.

10. Perfil estructural.

11. Luminaria.

12. Cámara de video.

13. Radar.

14. Láser pulsado.

15. Pilares.

16. Viga inclinada.

17. Bases.

18. Motor.

19. Túnel.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo para escanear el portón trasero de un vehículo en una línea de montaje. El dispositivo se ubica centrado sobre una línea de montaje por donde se desplaza la carrocería de un vehículo en su proceso de montaje e incorpora elementos que se desplazan siguiendo a la carrocería en su movimiento por la línea de montaje de forma que se mantenga la distancia, con el objetivo de que la línea de montaje no tenga que detenerse para llevar a cabo el escaneo.

Tal y como se representa en la figura 1, el dispositivo está configurado mediante un par de estructuras de apoyo 1 unidas mediante un actuador 2 donde se encuentra fijado un arco de chequeo 3 que, a su vez, incorpora una serie de sensores 12, 13.

A continuación se van a describir cada uno de estos elementos y su funcionalidad. Cada una de las estructuras de apoyo 1 está configurada mediante tres pilares 15 paralelos que incorporan una base 17 unidos entre sí mediante una viga inclinada 16 por la parte superior y mediante otra viga adicional por la parte inferior, cerca de las bases 17, formando una estructura rígida y estable. La inclinación de la viga inclinada 16 es de 55 grados con respecto a las bases 17 que, en posición de trabajo, están alineadas horizontalmente. Además, las bases 17 de los pilares 15 incorporan unos orificios para la inserción de unos pernos de forma que la estructura de apoyo 1 se pueda fijar al suelo.

El actuador 2 es el elemento principal del dispositivo. Está configurado mediante dos guías 4 unidas entre sí por uno de los extremos mediante una barra de transmisión 5.

Cada una de las guías 4 incorpora una correa 7 a la que está unido un patín 6 que puede deslizar por la guía 4. Las correas 7 se mueven alrededor de dos ruedas ubicadas en cada uno de los extremos de la guía 4.

Cada una de las guías 4 se encuentra ubicada en una de las vigas inclinadas de la estructura de apoyo 1, que quedan unidas a través de la barra de transmisión 5 por la zona más alta, aportando estabilidad al conjunto en caso de no estar anclado al suelo a través de las bases de los pilares.

Además, los patines 6 están unidos mediante un travesaño 8 que, de esta forma, puede desplazarse a lo largo de las guías 4. Para ello, el dispositivo incorpora un motor 18 encargado de activar una rueda de uno de los patines 6 y, mediante la barra de transmisión 5, también una rueda de la otra guía 4, de forma que el movimiento de los patines 6 en las dos guías 4 sea sincronizado.

Para prevenir posibles accidentes, cada uno de los patines 6 incorpora un freno, no representado en las figuras, que lo bloquea en caso de rotura de la correa 7. En este caso, para poder desplazar los patines 6 una vez se ha roto la correa 7, las ruedas ubicadas en la parte superior de las guías 4, están unidas mediante un eje que incorpora un saliente 9 cuya finalidad es que se pueda acoplar en él una manivela y así poder recoger los patines 6 manualmente a la posición deseada.

El arco de chequeo 3 está formado por un perfil estructural 10 curvado donde se aloja una luminaria 11, preferiblemente de tipo LED, que proporciona la fuente de luz necesaria para que el sistema de visión pueda captar las imágenes que serán enviadas a un ordenador donde serán inspeccionadas por un software.

El perfil estructural 10 hace las veces de contenedor y de difusor de la luminaria 11 y tiene la forma curvada para adaptarse a la forma del portón que tiene que escanear. Por esta razón, el perfil estructural 10 es flexible de forma que pueda adaptarse a la curvatura de diferentes portones. Por su parte, la luminaria 11 también es flexible, con el objetivo de que pueda adaptarse al perfil estructural 10.

El arco de chequeo 3 está fijado al travesaño 8 por el centro, de forma que quede centrado con respecto a la estructura de apoyo 1 , y con respecto a la carrocería a escanear.

Los sensores son los últimos elementos del dispositivo y se encuentran fijados al arco de chequeo 3. Están divididos en dos tipos, de forma que, por un lado, hay una pluralidad de cámaras de video 12 y, por otro lado, hay un radar 13 que, preferiblemente es un sensor lídar. El sensor lídar, conocido por este nombre debido a su acrónimo en inglés, Laser Imaging Detection And Ranging, es un dispositivo que permite determinar la distancia desde un emisor láser a un objeto o superficie utilizando un haz láser pulsado 14.

Las cámaras de video 12 se ubican a todo lo largo del arco de chequeo 3 de forma que puedan captar la superficie del portón transversal mente por completo.

El radar 13 está ubicado en la zona central del arco de chequeo 3 y se encarga de controlar la posición de la carrocería del vehículo a analizar mientras se está moviendo con el objetivo de evitar colisiones

Una vez descritos los componentes del dispositivo, a continuación se describe el funcionamiento.

Según se ha indicado, el dispositivo se ubica de forma centrada con respecto a la línea de montaje del vehículo cuyo portón se quiere revisar, de forma que pase entre las dos estructuras de apoyo 1 y el travesaño 8. El dispositivo se ubica con las vigas inclinadas 16 en la zona delantera según el sentido de la marcha de la línea de montaje, de forma que el travesaño 8, al desplazarse por las guías 4, se mueva en el sentido del movimiento del vehículo y sea posible mantener la equidistancia entre el arco de chequeo 3 y el portón, según se representa en las figuras 2, 3 y 4.

Una vez la carrocería comienza a atravesar el dispositivo y es detectado por el radar 13, según se representa en la figura 5, el haz pulsado 14 determina cuando tiene que empezar a rotar el motor 18 y a qué velocidad para que el travesaño 8 comience a desplazarse por las guías 4 y así poder conseguir mantener una distancia constante entre el portón y el arco de chequeo 3.

Durante este desplazamiento del arco de chequeo 3, la luminaria 11 va iluminando la zona a chequear para que vaya siendo captada por las cámaras 12.

Como ya se ha indicado, la principal ventaja del dispositivo es que el escaneo del portón, y por tanto la revisión, se puede efectuar desde la propia línea de montaje, en alineación con el portón y siguiendo a la carrocería en su movimiento por la línea de montaje, sin necesidad de que se detenga. Por otro lado, también el propio montaje del dispositivo se puede llevar a cabo sin detener la línea de montaje.

Una segunda ventaja consiste en que el dispositivo se puede ubicar en cualquier posición de la línea de montaje, aportando una gran flexibilidad.

En una segunda forma de realización, según se representa en la figura 6, el dispositivo va instalado en el interior de un túnel 19, quedando el sistema agrupado en uno solo. El túnel 19 puede tratarse de un sistema de inspección de pintura, por ejemplo, de forma que el chequeo del portón se pueda analizar en el interior del túnel 19. Esto simplifica enormemente la distribución de la zona de trabajo y facilita que se pueda instalar en zonas donde antes era completamente inviable.

Por último, hay que considerar que la presente invención no debe verse limitada a la forma de realización aquí descrita. Otras configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente descripción. En consecuencia, el ámbito de la invención queda definido por las siguientes reivindicaciones.