Conjunto de medios mecánicos incorporables a un robot delta para realización de engomado de tapas.

1. Conjunto de medios mecánicos incorporable a un robot delta para realización de engomado de tapas configurado a partir de un robot delta tradicional con sus respectivos servomotores (2) dispuestos con una separación angular de 120º y una placa base (1) que los soporta,

la cual apoya sobre unos pilares (13) que a su vez descansan sobre una placa inferior (21) que se dispone sobre la bancada de una alimentadora de tapas caracterizada porque se dispone a la salida de los servomotores (2) una unión cónica de fijación que conecta a unas bielas (9) las cuales a su vez transmiten el movimiento a una pareja simétrica de brazos (3, 3') conectadas por medio de un bulón (7) que atravesando sendos topes (4) a través de un orificio pasante (19) y la biela (14) queda conectada a unos rodamientos (6, 6') gracias a unos ejes (5) que unen dichos rodamientos (6, 6') a través de unos respectivos orificios para ejes (18); disponiendo los extremos de los brazos (3, 3') de una zona mecanizada (15) con geometría rectangular donde se aloja un tope (4) que asegura la conexión con el bulón (7) mientras que unos rodamientos (6, 6') quedan insertos en ambos lados de la zona mecanizada (15) gracias a un mandrinado (16) que tiene la particularidad de ser realizado desde la parte interior hacia fuera, de manera que el orificio no resulta pasante en su totalidad y los rodamientos (6, 6') hacen tope con la pared exterior del brazo. La unión de los brazos (3, 3') mediante bulón (7) y topes (4) se repite en el extremo inferior de los brazos, esta vez para formar la articulación con una plataforma (8), la cual dispone de tres extremos dispuestos con separación angular de 120º entre cada uno, existiendo en ellos un orificio pasante (18) para el bulón (7).

2. Conjunto de medios mecánicos incorporable a un robot delta para realización de engomado de tapas conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque la conexión de la biela (9) con los brazos (3, 3') dispone de una conexión lateral a una leva de seguridad (26) que acompaña en su giro a la biela (9) y que estará acompañada de unos topes de seguridad (27) que coartan el rango del giro de dicha leva de seguridad (26).

3. Conjunto de medios mecánicos incorporable a un robot delta para realización de engomado de tapas conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque en el centro de la plataforma se dispone un orificio (10) donde irá alojado el cuerpo de una pistola (11) de inyección que a su vez está unida a la boquilla inyectora (12) prevista para la salida de la goma.

4. Conjunto de medios mecánicos incorporable a un robot delta para realización de engomado de tapas conforme a las reivindicaciones 1 y 3, caracterizada porque la placa inferior (21) dispone de un hueco central (22) con las dimensiones suficientes para permitir el acceso de la boquilla inyectora (12) a las tapas que el alimentador irá disponiendo bajo dicho hueco central (22); disponiendo además de una zona de asiento (23) para un cepillo de alambre (24) donde se asegura la limpieza de ésta misma y un desagüe (28).

5. Conjunto de medios mecánicos incorporable a un robot delta para realización de engomado de tapas conforme a las reivindicaciones 1, 3 y 4, caracterizada porque la boquilla inyectora (12) se desplaza mediante un movimiento programado hacia la posición del cepillo limpiador (24), donde realiza un movimiento de vaivén presionando sobre el cepillo (24).

6. Conjunto de medios mecánicos incorporable a un robot delta para realización de engomado de tapas conforme a las reivindicaciones 1, 3 y 4, caracterizada porque mediante un movimiento programado la boquilla inyectora (12) se desplaza hasta un desagüe (28) donde se realiza una purga mediante un chorro de agua tratada.

7. Conjunto de medios mecánicos incorporable a un robot delta para realización de engomado de tapas conforme a la reivindicación 1 a 4 caracterizada porque todo el conjunto queda cubierto por una envolvente (29) protectora que descansa sobre la placa inferior (21).

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, tal y como expresa el enunciado de la presente memoria, se refiere a un conjunto de medios mecánicos diseñados específicamente para ser incorporados a un robot delta, de manera que se posibilita el aprovechamiento de las ventajas ofrecidas por dicho robot delta para la realización de tareas de engomado de tapas. De la incorporación de los citados medios mecánicos se obtiene por tanto una máquina capaz de realizar el engomado de tapas de forma a una velocidad muy superior con respecto a las tradicionalmente empleadas y con unos rendimientos sensiblemente superiores.

Más concretamente, los medios mecánicos incorporados consisten en la sustitución de los tres brazos articulados del robot delta tradicional por otros que incorporan cojinetes de precisión que son insertados en los brazos gracias a un mandrinado realizado por la parte interior de modo que dichos cojinetes hacen tope con el bulón que atraviesa la biela y forman así una articulación que no sufre fricción y no presenta holguras, condiciones necesarias para posibilitar un proceso en el que la velocidad supone uno de los factores críticos.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención tendrá aplicación dentro la industria de fabricación de envases metálicos de todo tipo, en donde las tapas hayan de sufrir el engomado previo a su incorporación final al envase.

Por las características de la presente invención, también será posible encontrar aplicaciones en muy diversos tipos de procesos industriales que tendrán en común la necesidad de altas velocidades y requerimientos de alta precisión.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El proceso de engomado se define para la presente memoria como la aplicación en ala o fondo de una tapa metálica (independientemente de su geometría) de un cordón de goma en estado líquido que posteriormente se seca en horno hasta obtener una consistencia plástica que permita actuar de junta, garantizando el sellado del envase una vez se cierre éste.

En la actualidad, las máquinas que realizan labores de engomado de tapas de forma para la industria conservera que se encuentran en el mercado son de tres tipos:

-De tampón, donde las tapas se sitúan frente a uno o varios tampones que tienen la forma del perímetro de la tapa los cuales se mojan en un recipiente que contiene la goma en estado líquido. El tampón presiona sobre la tapa y deja el cordón listo para pasar al horno de secado. Este tipo de máquinas suele presentar importantes problemas en cuanto a que la goma suele secarse en los tampones y mancha la tapa muy frecuentemente, por lo que requieren un minucioso mantenimiento de limpieza.

-Por ducha, donde el tampón en este caso actúa como una ducha sobre el ala de la tapa. Para ello dispone de una serie de pequeños orificios contiguos conformando la figura de la tapa obstruidos por unas agujas que al desplazarlas insertan pequeñas gotas en la tapa. La ducha es alimentada desde un depósito nodriza a presión. La calidad de aplicación de este tipo de máquinas es mejor que el anterior. Sin embargo, el mantenimiento resulta más complejo al darse problemas existentes en el sistema anterior.

-Por inyección con seguidor por leva, cuando la aplicación es sobre una tapa de forma. Se realiza dejando caer un cordón de goma por medio de una boquilla de pequeño diámetro que se alimenta de un circuito a presión mediante el seguimiento de leva o un seguidor mecánico igual a la forma de la tapa que permite la distribución correcta del engomado. Este tipo de máquinas requiere un cuidadoso control del estado de la boquilla, ya que habitualmente se forman en pocas horas tapones que impiden el paso de la goma y provocan que las tapas pasen al horno sin aplicación del cordón, con lo que quedan inservibles. Al ser un seguimiento por leva se aprecia una aplicación de goma de forma irregular en todo su perímetro.

Otro de los grandes problemas que tiene la industria dedicada al engomado de tapas es el cambio de formato. Para cada máquina se ha de diseñar un formato específico, creando piezas mecánicas complejas e inflexibles ante un cambio de formato de tapa, que requerirá el parar la máquina y realizar una operación de desmontaje y sustitución de la pieza.

Por todo lo anteriormente citado, se hace deseable la aparición de una máquina capaz de realizar el engomado de las tapas sin necesidad de realizar costosas operaciones de mantenimiento y que a su vez permita adaptarse a cualquier formato de tapa evitando las citadas operaciones de desmontaje y sustitución de piezas.

El empleo de un robot delta junto a una pistola de inyección permite automatizar el mantenimiento, la correcta aplicación de goma y adaptarse a cualquier formato de tapa únicamente modificando la programación de su controlador.

El robot delta es ampliamente conocido en la actualidad ya que fue creado a mediados de los años 80. Consiste en tres brazos articulados con tres servo motores los cuales están unidos en su extremo a un elemento (habitualmente una pinza) de modo que con un movimiento armónico y coordinado se posibilita el situar dicho elemento en cualquier coordenada del espacio de trabajo del robot. La problemática para la aplicación en labores de engomado de tapas procede que el sistema se basa en rótulas de fricción la cuales trabajando a gran velocidad y realizando movimientos continuos se calentarían y terminarían con un desgaste prematuro. Es por ello que el uso que actualmente se le da a estos robots es de Pick & Place (recogida y dejada de objetos) .

Con la disposición de medios citada en la presente memoria sin embargo se resuelven los problemas del uso del robot delta para aplicaciones de engomado de tapas.

Por todo lo indicado, no es conocida por parte del titular de la presente memoria la existencia de ningún dispositivo que ofrezca las prestaciones descritas y que disponga de un mecanismo de funcionamiento similar, por lo que la invención se configura como una evidente novedad. En base a esto, se solicita la correspondiente protección ofrecida a este tipo de invenciones.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La máquina resultante de la unión del robot delta tradicional con los medios mecánicos que se describen en la presente memoria conforman una máquina engomadora que dispone el cordón mediante una pistola de inyección, llevando en la programación del robot el recorrido que ha de realizar la pistola, de manera que se amplía el sistema de inyección a tapas de cualquier forma, no sólo redondas. Además, se incluye en la programación cada cierto intervalo de tiempo, una limpieza automática de la punta de la pistola, así como un programa de purga que limpia toda la pistola cuando la máquina se detiene, garantizando la limpieza del equipo y asegurando de este modo su correcto funcionamiento sin necesidad de mantenimientos por parte de un operario.

El conjunto de medios mecánicos dispuesto para posibilitar el engomado de tapas mediante un robot delta consiste a grandes trazos en tres articulaciones mecánicas conectadas cada una de ellas en su extremo superior a cada uno de los respectivos servomotores del mismo y disponiéndose en el extremo inferior de estos la plataforma que soporta la pistola de inyección encargada de aportar el cordón de goma sobre las tapas.

Las articulaciones consisten en una pareja de brazos cuyos extremos han sido mecanizados para permitir alojar un tope que queda articulado mediante un eje que lo atraviesa y descansa sobre una pareja simétrica de rodamientos dispuestos en las caras de las zonas mecanizadas. El mandrinado realizado para alojar los rodamientos ha sido realizado desde la parte interna del mecanizado hacia fuera, de manera que el rodamiento una vez insertado hace tope con la cara exterior del extremo del brazo. Así, cada una de estos brazos se une con otra biela simétrica mediante un bulón que dispone de orificios pasantes para los ejes anteriormente citados y soportan en su extremo inferior la plataforma para la pistola de inyección, mientras que en su parte superior se conectan a las bielas que están unidas a los servomotores del robot delta. Esta conexión está realizada mediante una brida reductora que transmite el movimiento del servomotor a la biela.

Las bielas estarán también conectadas mediante el mismo eje que las une a los servomotores a unas levas de seguridad que se disponen para limitar los movimientos de los brazos, impidiendo que ante un fallo de cualquier tipo puedan producirse averías por desplazamientos excesivos del equipo.

La plataforma para la pistola de inyección está conformada por tres extremos dispuestos con un ángulo entre sí de 120°, disponiéndose en...

1. CONJUNTO DE MEDIOS MECÁNICOS INCORPORABLE A UN ROBOT DELTA PARA REALIZACIÓN DE ENGOMADO DE TAPAS configurado a partir de un robot delta tradicional con sus respectivos servomotores (2) dispuestos con una separación angular de 1200 y una placa base (1) que los soporta, la cual apoya sobre unos pilares (13) que a su vez descansan sobre una placa inferior (21) que se dispone sobre la bancada de una alimentadora de tapas caracterizada por que se dispone a la salida de los servomotores (2) una unión cónica de fijación que conecta a unas bielas (9) las cuales a su vez transmiten el movimiento a una pareja simétrica de brazos (3, 3') conectadas por medio de un bulón (7) que atravesando sendos topes (4) a través de un orificio pasante (19) y la biela (14) queda conectada a unos rodamientos (6, 6') gracias a unos ejes (5) que unen dichos rodamientos (6, 6') a través de unos respectivos orificios para ejes (18) ; disponiendo los extremos de los brazos (3, 3') de una zona mecanizada (15) con geometría rectangular donde se aloja un tope (4) que asegura la conexión con el bulón (7) mientras que unos rodamientos (6, 6') quedan insertos en ambos lados de la zona mecanizada (15) gracias a un mandrinado (16) que tiene la particularidad de ser realizado desde la parte interior hacia fuera, de manera que el orificio no resulta pasante en su totalidad y los rodamientos (6, 6') hacen tope con la pared exterior del brazo. La unión de los brazos (3, 3') mediante bulón (7) y topes (4) se repite en el extremo inferior de los brazos, esta vez para formar la articulación con una plataforma (8) , la cual dispone de tres extremos dispuestos con separación angular de 1200 entre cada uno, existiendo en ellos un orificio pasante (18) para el bulón (7) .

2. CONJUNTO DE MEDIOS MECÁNICOS INCORPORABLE A UN ROBOT DELTA PARA REALIZACIÓN DE ENGOMADO DE TAPAS conforme a la reivindicación 1, caracterizada por que la conexión de la biela (9) con los brazos (3, 3') dispone de una conexión lateral a una leva de seguridad (26) que acompaña

en su giro a la biela (9) y que estará acompañada de unos topes de seguridad (27) que coartan el rango del giro de dicha leva de seguridad (26) .

3. CONJUNTO DE MEDIOS MECÁNICOS INCORPORABLE A UN ROBOT DELTA PARA REALIZACIÓN DE ENGOMADO DE TAPAS conforme a la reivindicación 1, caracterizada por que en el centro de la plataforma se dispone un orificio (10) donde irá alojado el cuerpo de una pistola (11) de inyección que a su vez está unida a la boquilla inyectora (12) prevista para la salida de la goma.

4. CONJUNTO DE MEDIOS MECÁNICOS INCORPORABLE A UN ROBOT DELTA PARA REALIZACIÓN DE ENGOMADO DE TAPAS conforme a la reivindicaciones 1 Y 3, caracterizada por que la placa inferior (21) dispone de un hueco central (22) con las dimensiones suficientes para permitir el acceso de la boquilla inyectora (12) a las tapas que el alimentador irá disponiendo bajo dicho hueco central (22) ; disponiendo además de una zona de asiento (23) para un cepillo de alambre (24) donde se asegura la limpieza de ésta misma y un desagüe (28) .

5. CONJUNTO DE MEDIOS MECÁNICOS INCORPORABLE A UN ROBOT DELTA PARA REALIZACIÓN DE ENGOMADO DE TAPAS conforme a la reivindicaciones 1, 3 y 4, caracterizada por que la boquilla inyectora (12) se desplazada mediante un movimiento programado hacia la posición del cepillo limpiador (24) , donde realiza un movimiento de vaivén presionando sobre el cepillo (24) .

6. CONJUNTO DE MEDIOS MECÁNICOS INCORPORABLE A UN ROBOT DELTA PARA REALIZACIÓN DE ENGOMADO DE TAPAS conforme a la reivindicaciones 1, 3 Y 4, caracterizada por que mediante un movimiento programado la boquilla inyectora (12) se desplaza hasta un desagüe (28) donde se realiza una purga mediante un chorro de agua tratada.

7. CONJUNTO DE MEDIOS MECÁNICOS INCORPORABLE A UN ROBOT DELTA PARA REALIZACIÓN DE ENGOMADO DE TAPAS conforme a la reivindicación 1 a 4 caracterizada por que todo el conjunto queda cubierto por una envolvente (29) protectora que descansa sobre la placa inferior (21) .

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Fig. 1

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Fig.5

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Fig.7