MÉTODO Y SISTEMA DE DOSIFICACIÓN DE FLUIDOS.

Método y sistema automático de dosificación de fluidos que dispone de una prensa mecánica con control de carrera y fuerza

, una boquilla de dosificación del fluido de regulación automática de apertura, un servomotor conectado a la boquilla que controla la apertura y geometría de la boquilla, un escáner que caracteriza la geometría de la superficie sobre la que se aplica el fluido y un procesador, que en función de la geometría de la superficie caracterizada por el escáner y en base a unos parámetros de caracterización del fluido previamente almacenados en una memoria, controla la presión ejercida por la prensa en el depósito y la apertura y geometría de la boquilla.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201330183.

Solicitante: CT INGENIEROS AAI, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: MÀÑEZ I CORBELLA,Víctor.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION... > APARATOS PARA LA APLICACION DE LIQUIDOS U OTROS MATERIALES... > Aparatos en los cuales un líquido u otro material... > B05C5/02 (a partir de un dispositivo de salida en contacto, o casi en contacto, con la pieza (B05C 5/04 tiene prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION... > APARATOS PARA LA APLICACION DE LIQUIDOS U OTROS MATERIALES... > Partes constitutivas, detalles o accesorios no especificados... > B05C11/10 (Almacenaje, suministro o regulación del líquido u otro material fluido; Recuperación del exceso de líquido u otro material fluido)
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MÉTODO Y SISTEMA DE DOSIFICACIÓN DE FLUIDOS.

Fragmento de la descripción:

Objeto de la invención La presente invención se refiere a un método y a un sistema de dosificación de fluidos que controla de forma automática la abertura y geometría de la boquilla de dosificación así como opcionalmente el caudal y presión de fluido dosificado, todo ello en base a la geometría de la junta o superficie sobre la que se aplique el fluido. Esta geometría de la junta o superficie es constantemente caracterizada por un escáner en 2 o 3 dimensiones acoplado al sistema. La presente invención permite adaptar la cantidad y presión del fluido aplicado de forma automática y dinámica a los requerimientos de la superficie sobre la que se aplique.

El campo de aplicación de la presente invención es del sellado y lubricado de juntas y 15 superficies en la industria mecánica, aeronáutica, aeroespacial, naval y médica.

Antecedentes de la invención En el estado de la técnica actual son de sobra conocidas máquinas de inyección y

dosificación de fluidos en diversos campos como son la inyección de masillas para el sellado de juntas, la inyección de lubricantes en juntas, etc. Un ejemplo de este tipo de dispositivo son los robots industriales dosificadores que emplean fluidos adhesivos, selladores, lubricantes y otros fluidos de ensamblaje en procesos industriales de manufactura y ensamblaje. Concretamente la marca Nordson EDF® ha desarrollado un amplia gama de estos dispositivos que presentan un robusta construcción y permiten automatizar la linea de producción. Sin embargo este tipo de soluciones presentan la problemática de que las boquillas de inyección empleadas presentan un diámetro de apertura constante de manera que no se ha previsto su aplicación en juntas de sellado o lubricación donde la cantidad de masilla o lubricante varie. Es decir este tipo de soluciones están previstas para aplicar la pasta o lubricante en juntas cuyas necesidades sean uniformes y por tanto ante cambios en las cantidades a ser inyectadas se hará necesario la parada del robot y la sustitución de la boquilla.

Debido precisamente a que, en las máquinas del estado de la técnica , la aplicación que hacen de la masilla o lubricante es constante y uniforme, los medios de presión de los tanques donde se almacenan el fluido son uniformes. Principalmente se emplean prensas mecánicas que aplican una presión uniforme en el fluido de acuerdo al diámetro de apertura de la boquilla de aplicación.

Esto hace que las soluciones existentes no sean adecuadas en juntas o superficies no homogéneas de sellado o lubricación donde se haga necesario variar la cantidad y grosor del fluido aplicado en función de la propia geometría de la junta o en juntas homogéneas de sellado o lubricación donde las necesidades constructivas hagan necesario variar la cantidad de fluido aplicada.

Otras invenciones del estado de la técnica son las boquillas de la "Serie New Life" fabricadas por la empresa PREO® que presentan la problemática de que la cantidad de fluido que aplican es siempre constante ya que no dispone de medios para modificar la geometría y diametro de su punta de aplicación y por tanto no sirve para aplicaciones donde se haga necesario modificar de forma dinamica la cantidad y presión del fluido que se aplique.

Finalmente, son también conocidos en el estado de la técnica cabezales de tipo revolver, como el mostrado en el documento ES 1 010415 U, que describen cabezales que disponen de mas de un cabezal con diferentes secciones de apertura de manera que se pueden intercambiar en función de las necesidades. Sin embargo, los valores a los que el cabezal puede trabajar depende delos valores discretos de las secciones de cada cabezal por lo que la variación de la abertura y geometría no es continua haciendo necesario detener la operación de inyectado cuando se hace necesario cambiar de cabezal.

La presente invención ha desarrollado una solución que solventa la problematica anteriormente expuesta por medio de un novedoso sistema automático de dosificación de un fluido que adapta la cantidad de fluido aplicado en cada momento a las necesidades constructivas de la junta que se aplique tanto si dicha junta presenta una geometría uniforme como si no.

Descripción de la invención Un primer objeto de la presente invención se refiere a un sistema automático de dosificación de fluidos, donde el fluido se almacena en un depósito y se conecta a través de un conducto 35 a una boquilla de dosificación que aplica el fluido sobre una superfiCie. Nótese a que lo largo de la presente memoria cuando se hable de superficie se refiere a cualquier superficie,

incluidas juntas abiertas o cerradas. Dicho sistema al menos comprende:

• una prensa mecánica con control de carrera y fuerza para presionar el depósito para 5 sacar el fluido a través del conducto;

• la boquilla de dosificación del fluido de regulación automática de apertura;

• un servomotor conectado a la boquilla que controla la apertura y geometría de la boquilla;

• un escáner que caracteriza la geometría de la superficie sobre la que se aplica el

fluido. Este escáner estará situado justo delante de la boquilla de manera que pueda caracterizar la superficie antes de que la boquilla dosifique el fluido sobre ella; y,

• un procesador, que en función de la geometría de la superficie caracterizada por el escáner y en base a unos parámetros de caracterización del fluido previamente almacenados en una memoria, controla la presión ejercida por la prensa en el

depósito y la apertura y geometría de la boquilla. El procesador controlará todos los elementos descritos en el presente sistema. Además el

sistema dado que se ha previsto para rellenar, lubricar, o sellar cualquier tipo de superficie, contará con un sistema de guiado, por ejemplo por visión, sobre las piezas sobre las que trabaje. También podrían desplazarse las piezas manteniéndose fijo el sistema.

En una realización de la invención el sistema comprende una electroválvula situada a la salida del depósito de fluid o que controla el paso de un flujo de flui do a través del conducto.

En otra realización de la invención el sistema comprende un regulador de caudal conectado 25 al conducto que controla el caudal de fluido que llega a la boquilla de dosificación.

En otra realización de la invención el sistema comprende un sensor de presión, situado a la salida del depósito de fluido o la electroválvula, que mide la presión del flujo de fluido que circula por el conducto.

En otra realización de la invención el sistema comprende un regulador de presión colocado en el conducto que controla la presión del flujo de fluido que llega a la boquilla de dosificación.

En otra realización de la invención, la boquilla de dosificación comprende:

-al menos dos levas que pivotan por un primer extremo respecto un mismo punto, estando el punto fijo a un elemento que es desplazado linealmente por el servomotor; -al menos dos semiboquillas simétricas y enfrentadas que pivotan por un extremo respecto a un eje fijo de la boquilla y que están unidas por su extremo opuesto a un segundo

extremo de las levas, quedando el conducto confinado entre las dos semi boquillas; modificando las semiboquillas mediante presión al pivotar la apertura y geometría de la salida de la boquilla dependiendo del sentido de desplazamiento lineal ejercido por el servomotor. Preferentemente se ha previsto que sean dos semiboquillas fijadas cada una de ellas a una

leva pero podrian emplearse 3, 4 o más semiboquillas y levas para conseguir un regulación automática de abertura más fina y precisa y con geometrías de aberturas más complejas.

En una realización...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema automático de dosificación de fluidos, donde el fluido se almacena en un depósito y se conecta a través de un conducto a una boquilla de dosificación que aplica el 5 fluido sobre una superficie, caracterizado por que al menos comprende:

• una prensa mecánica con control de carrera y fuerza para presionar el depósito para sacar el fluido a través del conducto;

• la boquilla de dosificación del fluido de regulación automática de apertura;

• un servomotor conectado a la boquilla que controla la apertura y geometría de la boquilla;

• un escáner que caracteriza la geometría de la superficie sobre la que se aplica el fluido; y,

• un procesador, que en función de la geometría de la superficie caracterizada por el

escáner y en base a unos parámetros de caracterización del fluido previamente almacenados en una memoria, controla la presión ejercida por la prensa en el depósito y la apertura y geometría de la boquilla.

2. Sistema automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una electroválvula situada a la salida del depósito de fluido que controla el paso de un flujo de fluido a través del conducto.

3. Sistema automático de dosificación de fluidos, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que comprende un regulador de caudal conectado al conducto que controla el caudal de fluido que llega a la boquilla de dosificación.

4. Sistema automático de dosificación de fluidos, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un sensor de presión, situado a la salida del depósito de fluido o la electroválvula, que mide la presión del flujo de fluido que circula por el conducto.

5. Sistema automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 4, caracterizado por que comprende un regulador de presión colocado en el conducto que controla la presión del flujo de fluido que llega a la boquilla de dosificación.

6.~ Sistema automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 1, caracterizado porque la boquilla de dosificación comprende: ~ al menos dos levas que pivotan por un primer extremo respecto un mismo punto, estando el punto fijo a un elemento que es desplazado linealmente por el servomotor;

~ al menos dos semiboquillas simétricas y enfrentadas que pivotan por un extremo respecto a un eje fijo de la boquilla y que están unidas por su extremo opuesto a un segundo extremo de las levas, quedando el conducto confinado entre las dos semiboquillas; modificando las semiboquillas mediante presión al pivotar la apertura y geometría de la salida de la boquilla dependiendo del sentido de desplazamiento lineal ejercido por el

servomotor.

7.~ Sistema automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 6, caracterizado por que el servomotor comprende un sistema de transmisión lineal de movimiento que desplaza las levas.

8.~ Sistema automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 6, caracterizado por que comprende juntas de sellado del conducto que queda confinado entre las semiboquillas evitando la perdida de fluido.

9.~ Sistema automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 1, caracterizada por que la prensa mecánica es una servoprensa.

10.~ Sistema automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 1, caracterizado porque el depósito comprende medios calefactados para modificar el grado de fluidez del 25 fluido.

11.~ Sistema automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 1, caracterizado porque la servoprensa comprende un plato de empuje para presionar el depósito de fluido que comprende medios calefactados para modificar el grado de fluidez del fluido.

12.~ Sistema automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 1, caracterizado porque el fluido está seleccionado entre un material de sellado, adhesivo y lubricante .

13.~ Método automático de dosificación de fluidos que hace uso del sistema automático de 35 dosificación descrito en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque comprende para cada instante las siguientes fases:

i) caracterizar mediante el escáner la geometría de la superficie sobre la que se aplica el fluido;

ii) calcular el procesador la presión que se ejerce en el deposito mediante la presa mecánica y la abertura y geometría de la boquilla en función de la geometría de 5 la superficie caracterizada en la fase i) y de los parámetros de caracterización del fluido; iii) presionar mediante la presa mecánica con la presión previamente calculada el deposito de fluido haciendo pasar el fluido por el conducto; y, iv) modificar la apertura y geometría de la boquilla de dosificación de forma 10 automática según lo calculado en la fase ii) mediante el accionamiento del servomotor, dosificando la aplicación del fluido.

14. Método automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 13, caracterizado por que cuando se integra la electroválvula en el conducto tras la fase ii) comprende abrir la 15 electroválvula permitiendo el paso del fluido.

15. Método automático de dosificación de fluidos, según la reivindicación 13 o 14, caracterizado por que cuando se integra el sensor de presión y el regulador de presión , la fase ii) comprende medir la presión del fluido en el conducto y calcular el procesador la presión del fluido en la boquilla en función de la geometría de la superficie caracterizada en la fase i) y de los parámetros de caracterización del fluido, regulándola mediante el regulador de presión.

16. Método automático de dosificación de fluidos, según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado por que cuando se integra el regulador de caudal, la fase ii) comprende calcular el caudal del fluido a la entrada de la boquilla en función de la geometría de la superficie caracterizada en la fase i) y de los parámetros de caracterización del fluido, regulándolo mediante el regulador de caudal.