Utilaje compacto con ventosas, para robot de manipulación.

Utilaje para la sujeción de productos relativamente ligeros por medio de ventosa (s),

cuyo utilaje puede estar fijado sobre un robot manipulador de tipo rápido y comprende generadores de vacío en forma de cartuchos (3), ventosas (2) y un cuerpo (1) en forma de bloque compacto de material apropiado del tipo de material termoplástico, compuesto o una resina, cuyo cuerpo (1) está dispuesto para reunir dichos cartuchos y dichas ventosas, y para instalar un circuito interno extracorto entre los dos, comportando dicho cuerpo (1) :

- una cámara (48) de llegada del aire comprimido para la alimentación global de los diferentes cartuchos (3),

- una cámara (39) de retención que es común a dichos cartuchos y que realiza la función de silenciador desde el lado de la salida de dichos cartuchos,

- orificios para alojar los mencionados cartuchos (3), constituyendo cada orificio una cámara (44) de vacío, y extendiéndose, de manera estanca, con intermedio del cartucho (3) correspondiente, entre dicha cámara (48) de llegada del aire comprimido y dicha cámara de retención (39),

- el circuito interno que conecta dichas cámaras (44) de vacío y las ventosas (2) correspondientes, estando constituido dicho circuito por varios orificios y/o cavidades (52 a 55), y estando constituido dicho cuerpo (1) por estratos previamente conformados y después montados que comprenden, de manera intrínseca, las diferentes cámaras (39, 44, 48) y dicho circuito interno, estando dispuestos los 20 mencionados cartuchos (3) uno al lado del otro, paralelos entre sí, y disponiéndose dichas ventosas (2) bajo dicho cuerpo (1), perpendicularmente a dichos cartuchos (3) .

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2008/052170.

Solicitante: SIDEL PARTICIPATIONS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: AVENUE DE LA PATROUILLE DE FRANCE 76930 OCTEVILLE SUR MER FRANCIA.

Inventor/es: Mougin,Didier.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B25B11/00 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B25 HERRAMIENTAS MANUALES; HERRAMIENTAS DE MOTOR PORTATILES; MANGOS PARA UTENSILIOS MANUALES; UTILLAJE DE TALLER; MANIPULADORES.B25B HERRAMIENTAS O UTILLAJE DE BANCO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR, PARA FIJAR, UNIR, DESENGANCHAR O MANTENER.Portapiezas o dispositivos de posicionar no cubiertos por los grupos B25B 1/00 - B25B 9/00, p. ej. portapiezas magnéticos, portapiezas que utilizan el vacío (para mantener o posicionar las piezas a soldar, soldar sin fusión o cortar por calentamiento localizado B23K 37/04; especialmente adaptados a las máquinas-herramientas B23Q 3/00).
  • B25J15/06 B25 […] › B25J MANIPULADORES; RECINTOS CON DISPOSITIVOS DE MANIPULACION INTEGRADOS (dispositivos robóticos para recolección individual de frutas, hortalizas, lúpulo y similares A01D 46/30; manipuladores de agujas para cirugía A61B 17/062; manipuladores asociados a las laminadoras B21B 39/20; manipuladores asociados a las máquinas de forja B21J 13/10; medios para mantener las ruedas o sus elementos B60B 30/00; grúas B66C; disposiciones para la manipulación del combustible o de otros materiales utilizados en el interior de reactores nucleares G21C 19/00; combinación estructural de manipuladores con celdas o recintos protegidos contra la radiación G21F 7/06). › B25J 15/00 Cabezas de aprehensión. › con medios de retención magnéticos o que funcionan por succión.

PDF original: ES-2383992_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Utilaje compacto con ventosas, para robot de manipulación.

La presente invención a un utilaje de sujeción del tipo que presenta ventosa (s) , que puede ser fijado sobre un robot para la manipulación de productos, por ejemplo, para su colocación en cajas.

El utilaje actual utilizado en ciertas máquinas de llenado de cajas mediante productos, está constituido por un soporte en el que están repartidas de manera general varias ventosas, y este soporte está fijado en el extremo del brazo de un robot de manipulación.

Las ventosas están conectadas por conductos flexibles a un generador de vacío único que está situado sobre el armazón de la máquina de llenado de cajas y en algunos casos sobre el robot.

Al ser los utilajes muy pesados con respecto a la masa de los productos a manipular, tales como, por ejemplo, bolsas o saquitos, los robots actuales están sobredimensionados con respecto a la carga útil a manipular.

Existen robots más "ligeros" y éstos son también en general más rápidos, pero no pueden ser explotados al máximo de su capacidad a causa, por una parte, del peso de los utilajes utilizados y, por otra, por su capacidad de aceleración y su velocidad de desplazamiento.

En efecto, esta rapidez en los movimientos genera aceleraciones que pasan a ser pronto problemáticas, aceleraciones que son poco compatibles con el sistema de sujeción de los productos mediante ventosas.

La eficacia de la sujeción de los productos depende exclusivamente de la eficacia de las ventosas, y esta eficacia depende especialmente de la depresión y de la tasa de fugas que se presentan a nivel de cada una de ellas.

Cuando una de las ventosas suelta su producto, la depresión a nivel de las otras ventosas resulta globalmente insuficiente y es, por lo tanto, todo el lote de productos el que se dispersa.

La alimentación de las ventosas que se sitúan a una cierta distancia del generador o generadores de vacío se efectúa por medio de conductos flexibles más o menos largos con pérdidas de carga. Además, los conductos y racores están sometidos a fenómenos de desgaste por el contacto de los diferentes brazos del robot y, en particular, a nivel de las articulaciones y, por este hecho, se degradan y pueden provocar incidencias relacionadas con la pérdida de la depresión.

Existen dispositivos con ventosas, tal como se describe en el documento US3716307, dispuestos para permitir mantener y asegurar el enlace entre el producto a manipular y su ventosa en caso de pérdida de la depresión.

Este tipo de dispositivo es utilizado para maniobrar placas de cristal, por ejemplo, pero no está especialmente adaptado para equipar un robot que funcione a gran velocidad y para servir de cabezal de sujeción para embalajes.

El utilaje según el documento US-A-3716307 presenta un cartucho acoplado bajo un cuerpo que comprende, de manera intrínseca, una cámara de vacío, en la que está alojado un generador de vacío, y un circuito interno que conecta la cámara de vacío con la ventosa.

Este utilaje simplifica los circuitos de alimentación de las ventosas y suprime una buena parte de los riesgos de deterioro. Esta simplificación de los circuitos permite también reducir considerablemente las pérdidas de carga entre el generador de vacío y la ventosa.

Para mejorar la eficacia de la sujeción de los productos, que son relativamente ligeros, la invención propone un utilaje, según la reivindicación 1.

El utilaje según la invención, tiene la ventaja de una fuerte reducción de peso y hace posible la utilización de un robot ligero, y como consecuencia muy rápido, para la manipulación a gran velocidad de productos cuyas dimensiones y pesos son modestos, de algunas decenas o centenares de gramos. Con el utilaje, según la invención, el robot manipula una carga total, comprendiendo dicho utilaje y los productos que se deben colocar en cajas, que es relativamente reducida, no superando 5 ó 6 kg. Este utilaje permite mejorar las velocidades de colocación en cajas, por ejemplo, y sobretodo, disminuye o incluso suprime los riesgos de incidencias.

El diseño en forma de estratos permite realizar, de manera simple, varios modelos del utilaje en cuestión para proponer un número variable de ventosas, cartuchos, ofreciendo también la posibilidad de hacer variar el número de ventosas alimentadas por un solo cartucho.

Según una forma preferente de la invención, el bloque presenta cuatro cartuchos que están alojados en orificios cuyos ejes son paralelos entre sí, situados en un mismo plano y las ventosas, en número igualmente de cuatro, alimentada cada una de ellas de manera independiente por un cartucho, cuyas ventosas están centradas en dos planos paralelos perpendiculares a dicho plano de los ejes de dichos cartuchos, estando situado cada plano de ventosas, por ejemplo, en el plano medio de los cartuchos que alimentan respectivamente dichas ventosas.

Siempre, según esta forma preferente de la invención, los orificios receptores de diferentes cartuchos desembocan, por un lado, en una cámara común de llegada del aire comprimido que alimenta la parte de arriba de los cartuchos y, por otro lado, es decir, por el lado del escape, cada uno está obturado por un tapón que cierra el cartucho correspondiente en su orificio, cuyo tapón está dotado de aberturas radiales que desembocan en una cámara común de retención recubierto de un material apropiado que permite la atenuación de ruido de escape del aire comprimido que sale de cada cartucho.

La invención será explicada en mayor detalle con ayuda de la descripción siguiente y de los dibujos adjuntos, que tienen carácter indicativo, y en los cuales:

- la figura 1 muestra, en forma de esquema funcional, un utilaje simplificado constituido por un bloque elemental que reúne la ventosa y su generador de vacío, cuyo generador se presenta en forma de un cartucho;

- la figura 2 muestra un cartucho utilizado corrientemente para la realización de vacío a nivel de las ventosas, cuyo cartucho está representado según una mitad por el exterior y en la otra mitad por sección longitudinal;

- la figura 3 muestra, en perspectiva, un utilaje compacto constituido por varios bloques elementales para formar un cabezal compacto, cuyo cabezal está montado, por ejemplo, en un brazo de robot manipulador no representado;

- la figura 4 muestra, en perspectiva, una forma de realización de utilaje, según la invención, más compacto, realizado, por ejemplo, en una resina;

- la figura 5 es una vista frontal del utilaje representado en la figura 4;

- la figura 6 es una sección vertical de la figura 5, según un plano vertical que pasa por el eje de un cartucho;

- la figura 7 representa cuatro secciones parciales según 7-7 de la figura 5, para mostrar las diferentes disposiciones del cuerpo monobloque que constituye el utilaje.

Los utilajes, según las figuras 1 y 3 no son formas de realización de la presente invención.

La figura 1 representa un utilaje que se puede calificar de utilaje elemental. Este utilaje comprende:

- un cuerpo -1- que está constituido por un bloque compacto de material ligero, del tipo de un material termoplástico

o una resina, cuyo bloque está conformado por mecanización y/o por moldeo y mecanización,

- por lo menos, una ventosa -2- que está fijada en dicho cuerpo -1-,

- un generador de vacío que adopta la forma de un cartucho -3-, y dicho cuerpo presenta orificios que ponen en comunicación dicho cartucho -3- y dicha ventosa -2-.

Estos orificios constituyen, por una parte, una cámara -4- de vacío que encierra el cartucho -3- y, por otra parte, un circuito interno muy corto, en forma de orificio o de cavidad -5-, que conecta directamente dicha cámara -4- a dicha ventosa -2-.

La cámara de vacío -4- se extiende, de manera estanca por intermedio del cartucho -3-, entre la entrada y la salida de dicho cartucho -3-, constituyendo dicha entrada la embocadura -6- y la salida adopta forma de tobera -7-.

Esta embocadura -6- comunica con la cámara de llegada -8- de aire comprimido, y la tobera -7- desemboca en una cámara de retención -9-, cuya cámara -9- adopta forma de una caperuza taladrada recubierta de un material absorbente -10- del tipo de un material esponjoso, que hace la función de silenciador.

El cartucho -3- está alojado en la parte alargada del cuerpo -1- y la ventosa -2- está fijada sobre una protuberancia... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Utilaje para la sujeción de productos relativamente ligeros por medio de ventosa (s) , cuyo utilaje puede estar fijado sobre un robot manipulador de tipo rápido y comprende generadores de vacío en forma de cartuchos (3) , ventosas (2) y un cuerpo (1) en forma de bloque compacto de material apropiado del tipo de material termoplástico, compuesto o una resina, cuyo cuerpo (1) está dispuesto para reunir dichos cartuchos y dichas ventosas, y para instalar un circuito interno extracorto entre los dos, comportando dicho cuerpo (1) :

- una cámara (48) de llegada del aire comprimido para la alimentación global de los diferentes cartuchos (3) ,

- una cámara (39) de retención que es común a dichos cartuchos y que realiza la función de silenciador desde el lado de la salida de dichos cartuchos, - orificios para alojar los mencionados cartuchos (3) , constituyendo cada orificio una cámara (44) de vacío, y extendiéndose, de manera estanca, con intermedio del cartucho (3) correspondiente, entre dicha cámara (48) de llegada del aire comprimido y dicha cámara de retención (39) , - el circuito interno que conecta dichas cámaras (44) de vacío y las ventosas (2) correspondientes, estando constituido dicho circuito por varios orificios y/o cavidades (52 a 55) , y estando constituido dicho cuerpo (1) por estratos previamente conformados y después montados que comprenden, de manera intrínseca, las diferentes cámaras (39, 44, 48) y dicho circuito interno, estando dispuestos los 20 mencionados cartuchos (3) uno al lado del otro, paralelos entre sí, y disponiéndose dichas ventosas (2) bajo dicho cuerpo (1) , perpendicularmente a dichos cartuchos (3) .

2. Utilaje de sujeción de productos, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo (1) presenta cuatro cartuchos (3) que están alojados en orificios cuyos ejes son paralelos entre sí, situados en el mismo plano, y las ventosas (2) en número de cuatro igualmente, están alimentadas cada una de ellas de manera independiente por un cartucho (3) , siendo perpendiculares dichas ventosas (2) a dicho plano de los ejes de los mencionados cartuchos (3) .

3. Utilaje de sujeción de productos, según la reivindicación 1, caracterizado por comportar para cada orificio dispuesto para recibir los diferentes cartuchos (3) , un órgano de obturación constituido por un tapón (34) que está dotado de orificios (50) dispuestos radialmente, cuyos orificios desembocan en la cámara (39) común de retención, cuya cámara (39) está recubierta de un material apropiado (10) del tipo de un material esponjoso de aislamiento acústico, que permite la atenuación del ruido de escape del aire comprimido que sale de cada cartucho (3) .


 

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