Sistema de alimentación de componentes.

Sistema de alimentación (1) de componentes que comprende un dispositivo vibratorio (2) equipado con unbastidor (9),

un soporte vibratorio (11), una placa (3) que constituye una superficie de cogida de los componentespor un robot (4) y llevada por el citado soporte vibratorio (11), y con medios vibratorios dispuestos para ser capacesde hacer vibrar a la citada placa (3) en una de las direcciones x, y, z, y para ser capaces de hacer vibrar a la citadaplaca (3) en direcciones correspondientes a cualquier combinación de estas tres direcciones x, y y z, caracterizadoporque los citados medios vibratorios comprenden actuadores vibratorios (12) unidos respectivamente, por unaparte, al citado soporte vibratorio (11) y, por otra, al bastidor (9) para mantener al citado soporte vibratorio (11),comprendiendo los citados actuadores vibratorios (12) respectivamente un elemento fijo (14) montado en el bastidor(9), un elemento vibratorio (17) montado móvil con respecto al elemento fijo (14) y unido al soporte vibratorio (11) yuna guía (20) que une los elementos fijo (14) y vibratorio (17) dispuesto para permitir al elemento vibratorio (17)desplazarse según al menos cinco grados de libertad.

Sistema de alimentación de componentes.

Ámbito técnico.

La presente invención concierne a un sistema de alimentación de componentes que comprende un dispositivo vibratorio equipado con una placa que constituye una superficie de cogida de los componentes por un robot y con medios vibratorios dispuestos para hacer vibrar a la citada placa.

Estado de la técnica.

Un sistema de este tipo puede ser utilizado para transportar componentes hasta un robot que comprende un brazo manipulador, que cogerá los componentes en la placa. En numerosos ámbitos, tales como la electrónica o la relojería, los componentes son llevados a granel a las cadenas de montaje. A fin de poder utilizarlos en un proceso automatizado, es necesario prever un sistema de alimentación. Ya existen sistemas de alimentación para componentes de tamaño medio a grande (> 3 mm2) , tales como los boles vibratorios o las centrifugadoras. Por el contrario, la alimentación de pequeños componentes, que presentan un tamaño inferior a 3 mm2, es un proceso todavía muy mal controlado actualmente y sujeto al azar. Esto viene del hecho de que las tensiones y las fuerzas en presencia para los pequeños componentes, tales como la capilaridad y el electroestatismo, entran en juego y compiten con la fuerza de la gravedad, utilizadas en las técnicas clásicas anteriormente citadas para los componentes de mayor tamaño. Estas fuerzas “parásitas” provocan un “pegado” de los componentes uno a otro o contra las superficies circundantes, de modo que los sistemas de alimentación utilizados clásicamente para los componentes de tamaño medio a grande no pueden ser utilizados en el ámbito de los pequeños componentes.

Sistemas de alimentación de pequeños componentes han sido desarrollados y comprenden en su mayoría una placa vibratoria que constituye una superficie de cogida, en el cual los componentes deben estar separados lo mejor posible uno de otro, y presentar la orientación más favorable para poder ser cogidos por el robot.

Tales sistemas están descritos por ejemplo en las patentes US 7.028.829 y US 6.598.730. Estos sistemas comprenden placas dispuestas para vibrar únicamente según una dirección vertical. Sin embargo, estos sistemas carecen de eficacia y no permiten alimentar el robot de manera conveniente cuando se trata de transportar pequeños componentes.

Por otra parte, los sistemas de alimentación están equipados generalmente con un elemento para recuperar los componentes caídos de la placa vibratoria y para ponerlos de nuevo en circulación. Tal elemento está descrito porejemplo en la patente US 6.598.730. Éste consiste en un elemento móvil verticalmente que se intercala entre el depósito de almacenamiento y la placa vibratoria, para permitir a los componentes caer por gravedad del depósito a la placa vibratoria. Sin embargo, el movimiento de los componentes entre el depósito de almacenamiento, el elemento de puesta de nuevo en circulación y la placa vibratoria es debido únicamente a la gravedad, presentando el depósito de almacenamiento y el elemento de puesta de nuevo en circulación paredes inclinadas hacia abajo. Tal dispositivo necesita por tanto un volumen importante debido al espacio ocupado por el depósito de almacenamiento inclinado. Además, éste no puede ser utilizado cuando el transporte de los componentes se efectúa por medio de una cinta transportadora lineal, no pudiendo desplazarse los componentes por gravedad entre la cinta transportadora y el elemento de puesta de nuevo en circulación.

La solicitud WO 2007/109109 que contiene un sistema de alimentación de componentes de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 describe un aparato y un procedimiento para aplicar un movimiento a uno o a varios artículos, que consiste especialmente en colocar este o esos artículos sobre una superficie de un órgano de soporte y en aplicar un movimiento vibratorio al órgano de soporte por vibraciones de accionadores fijados a éste, comprendiendo el movimiento vibratorio al menos un componente vibratorio rotatorio alrededor de uno o de varios ejes fuera de alineación con respecto al vector de gravedad a fin de producir campos de fuerza eficaces en la superficie. De modo más particular, el órgano de soporte es una placa que vibra según seis grados de libertad, bajo la acción de ocho accionadores lineales dispuestos de manera que ejercen fuerzas y pares sobre la placa en direcciones arbitrarias en cualquier momento. Este sistema presenta los inconvenientes de ser complejo y voluminoso. Además, presenta el inconveniente de generar en todos los casos al menos una rotación de la superficie del órgano de soporte. Esta rotación genera aceleraciones diferentes sobre los componentes según su posición con especto al eje de rotación. Si los componentes están en el eje de rotación, estos se moverán poco. Por el contrario, si estos están alejados, serán sometidos a una gran aceleración. Este efecto es nefasto en el marco de una alimentación de componentes en la cual se busca actuar sobre toda la superficie con los mismos efectos de vibración a fin de tener una homogeneidad de comportamiento de los componentes.

Un objetivo de la presente invención es por tanto paliar estos inconvenientes, proponiendo un sistema de alimentación de componentes que permita una separación y una orientación eficaz de los citados componentes.

Otro objetivo de la presente invención es proponer un sistema de alimentación de componentes particularmente apropiado para el transporte de pequeños componentes, tales como los definidos anteriormente.

Otro objetivo de la presente invención es proponer un sistema de alimentación de componentes que permita poner de nuevo en circulación fácilmente a los componentes, en particular cuando la cinta transportadora utilizada para el transporte de los componentes sea una cinta transportadora lineal.

Divulgación de la invención.

A tal efecto, y de acuerdo con la presente invención, se propone un sistema de alimentación de componentes de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con la invención, los citados medios vibratorios comprenden actuadores vibratorios que comprenden respectivamente un elemento vibratorio dispuesto para desplazarse según al menos cinco grados de libertad.

Las vibraciones de la placa en las tres direcciones permiten controlar mejor la repartición de los componentes sobre su superficie y aumentar el porcentaje de los componentes correctamente orientados.

El dispositivo vibratorio comprende un bastidor, un soporte vibratorio que lleva a la placa, siendo mantenido el soporte vibratorio por los actuadores unidos respectivamente por una parte al citado soporte vibratorio y por otra al bastidor.

Preferentemente, los medios vibratorios están dispuestos para hacer vibrar a la citada placa a una frecuencia comprendida entre 5 Hz y 500 Hz, preferentemente entre 50 Hz y 300 Hz.

De acuerdo con una variante de realización, el soporte vibratorio puede ser de forma paralelepipédica, y los medios vibratorios pueden estar constituidos por al menos tres actuadores situados respectivamente según las direcciones x, y, y z, en las caras del citado soporte vibratorio, con excepción de la cara que lleva a la placa.

De manera particularmente preferida, la guía de cada uno de los actuadores vibratorios es de forma de fuelle y está dispuesta para permitir al elemento vibratorio desplazarse según tres grados de libertad en traslación y al menos dos grados de libertad en rotación. Un generador de vibraciones puede estar dispuesto para desplazar y hacer vibrar al elemento vibratorio con respecto al elemento fijo según un movimiento de traslación, respectivamente según las direcciones x, y, y z.

El generador de vibraciones puede ser de tipo piezoeléctrico, electromagnético, neumático, hidráulico.

Ventajosamente, cada actuador vibratorio puede ser controlado de manera independiente en frecuencia, en amplitud y en fase, y es capaz de producir ondas arbitrarias.

De manera ventajosa, el sistema de alimentación puede comprender además una cinta transportadora, dispuesta para llevar componentes a la placa del dispositivo vibratorio.

Preferentemente, la cinta transportadora puede ser una cinta transportadora lineal puesta en movimiento por un vibrador lineal.

De manera ventajosa, el sistema de alimentación comprende además medios de arrastre de la cinta transportadora dispuestos para conferir a la citada cinta transportadora un movimiento de traslación circular entre una posición superior, según la cual la citada cinta transportadora queda situada por encima del dispositivo vibratorio, y una posición inferior, según la cual la citada cinta transportadora... [Seguir leyendo]

1. Sistema de alimentación (1) de componentes que comprende un dispositivo vibratorio (2) equipado con un bastidor (9) , un soporte vibratorio (11) , una placa (3) que constituye una superficie de cogida de los componentes por un robot (4) y llevada por el citado soporte vibratorio (11) , y con medios vibratorios dispuestos para ser capaces de hacer vibrar a la citada placa (3) en una de las direcciones x, y, z, y para ser capaces de hacer vibrar a la citada placa (3) en direcciones correspondientes a cualquier combinación de estas tres direcciones x, y y z, caracterizado porque los citados medios vibratorios comprenden actuadores vibratorios (12) unidos respectivamente, por una parte, al citado soporte vibratorio (11) y, por otra, al bastidor (9) para mantener al citado soporte vibratorio (11) , comprendiendo los citados actuadores vibratorios (12) respectivamente un elemento fijo (14) montado en el bastidor (9) , un elemento vibratorio (17) montado móvil con respecto al elemento fijo (14) y unido al soporte vibratorio (11) y una guía (20) que une los elementos fijo (14) y vibratorio (17) dispuesto para permitir al elemento vibratorio (17) desplazarse según al menos cinco grados de libertad.

2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los citados medios vibratorios (12) están dispuestos para hacer vibrar a la citada placa (3) a una frecuencia comprendida entre 5 Hz y 500 Hz, preferentemente entre 50 Hz y 300 Hz.

3. Sistema de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el soporte vibratorio (11) es de forma paralelepipédica y porque los medios vibratorios están constituidos por al menos tres actuadores vibratorios (12) situados respectivamente según las direcciones x, y, y z, en las caras del citado soporte vibratorio (11) , con excepción de la cara que lleva a la placa (3) .

4. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la guía (20) es de forma de fuelle que une los elementos fijo (14) y vibratorio (17) y dispuesto para permitir al elemento vibratorio (17) desplazarse según tres grados de libertad en traslación y al menos dos grados de libertad en rotación.

5. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque cada actuador vibratorio comprende un generador de vibraciones (23) dispuesto para desplazar y hacer vibrar al elemento vibratorio (17) con respecto al elemento fijo (14) según un movimiento de traslación, respectivamente según las direcciones x, y y z.

6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el generador de vibraciones (23) es de tipo piezoeléctrico, electromagnético, neumático, hidráulico.

7. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cada actuador vibratorio (12) es controlado de manera independiente en frecuencia, en amplitud, y en fase, y es capaz de producir ondas arbitrarias.

8. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende además una cinta transportadora (7) , dispuesta para llevar componentes a la placa (3) del dispositivo vibratorio (2) .

9. Sistema de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la cinta transportadora (7) es una cinta transportadora lineal puesta en movimiento por un vibrador lineal (8) .

10. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque comprende además medios de arrastre (30, 31, 32) de la cinta transportadora (7) dispuestos para conferir a la citada cinta transportadora

(7) un movimiento de traslación circular entre una posición superior, según la cual la citada cinta transportadora (7) queda situada por encima del dispositivo vibratorio (2) , y una posición inferior, según la cual la citada cinta transportadora (7) queda situada por debajo del dispositivo vibratorio (2) .

11. Sistema de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque los citados medios de arrastre de la cinta transportadora (7) comprenden una placa soporte (30) de la cinta transportadora (7) que comprende cuatro pies (31) montados respectivamente articulados en una extremidad (32a) de cuatro patas (32) arrastradas en rotación por su otra extremidad (32b) , de manera que forman dos paralelogramos deformables, y un mecanismo (34, 35, 36, 37, 38, 40, 41) de arrastre en rotación de las citadas patas (32) .

12. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11, caracterizado porque la cinta transportadora (7) presenta en su extremidad, en el lado del dispositivo vibratorio (2) , un reborde transversal (43) , y porque la placa (3) del dispositivo vibratorio (2) comprende un resalte (44) dispuesto para recibir al reborde transversal (43) de la cinta transportadora (7) cuando la citada cinta transportadora (7) está en la posición inferior.

13. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque la cinta transportadora (7) está montada de manera desmontable para poder ser desmontada y servir de depósito de almacenamiento.

14. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende además un sistema de visualización (25) dispuesto para localizar la posición de los componentes en la placa (3) del

dispositivo vibratorio (2) y para accionar el dispositivo vibratorio (2) y el robot (4) en función de la repartición y de la orientación de los componentes.