Dispositivo de detección y de recuento de elementos metálicos.

Dispositivo para la detección de elementos metálicos en forma de placa,

tales como chapas o placas, destinado, en particular a trabajar con o a ser incorporado a un sistema de selección, desplazamiento, transferencia y/o posicionamiento o similar de tales elementos, constando principalmente un dispositivo, por una parte, de una bobina de emisión o emisora (3) alimentada por medios de control adecuados que genera un campo magnético; por otra parte, de una bobina de recepción o receptora (5) dispuesta de manera que permite la generación por inducción de una tensión en los bornes de dicha bobina bajo la acción del precitado campo magnético, y, finalmente, de medios (6, 7) para procesamiento y evaluación de la señal de tensión proporcionada por dicha, al menos una, bobina de recepción (5), permitiendo proporcionar una señal informativa que indica la ausencia o la presencia de uno o más elementos metálicos (2) en la proximidad de dichas bobinas (3 , 5), estando colocadas estas bobinas (3 y 5) con una inclinación específica, de tal manera que el acoplamiento magnético entre las dos bobinas (3 y 5) se modifica por la presencia de uno o más elementos metálicos (2) próximos, caracterizado dicho dispositivo (1) porque la bobina de emisión (3) y la bobina de recepción (5) están ambas montados en una caja o una cabeza de sensor (8) que presenta una cara activa (9) de detección con una zona de detección (9') asociada, y estando colocadas con una inclinación mutua determinada y en relación a dicha cara (9), y porque la magnitud de la modificación de la amplitud y/o de la potencia de la señal de tensión en los bornes de la bobina de recepción (5) debida a la presencia de una parte periférica o del borde de uno o más elementos metálicos (2) en la proximidad de dicha cara activa (9) se capta y es utilizada de manera discreta por los medios (6, 7) de procesamiento y evaluación para determinar el número de elementos de chapa metálica (2) presentes.

Dispositivo de detección y de recuento de elementos metálicos [0001] La presente invención concierne al campo de la detección de presencia de proximidad de elementos, objetos o artículos metálicos, más particularmente ferromagnéticos, y más específicamente en un entorno industrial.

La invención tiene por objeto, más particularmente, un dispositivo de detección de elementos metálicos en forma de placa, más particularmente un dispositivo llamado de detección de doble chapa, así como un sistema de recogida y de transferencia de tales elementos.

Durante la realización de piezas metálicas de chapa, estas últimas son conducidas a la proximidad del puesto de corte, embutición, plegado u otro, en forma de elementos planos apilados.

Éstas deben entonces ser recogidas una por una para ser conducidas hacia o al puesto de procesamiento, o a una banda de suministro de un puesto tal.

En este momento ha de garantizarse que chapas son conducidas individualmente para evitar cualquier mal funcionamiento o parada del puesto de procesamiento que pueda estar provocado por el procesamiento simultaneo de dos o más chapas apiladas.

Para eliminar este riesgo, ya han sido propuestos diversos dispositivos para detección de elementos metálicos en forma de placa, tales como chapas u hojas metálicas, en particular, destinado a cooperar con o a integrarse en un sistema de recogida, desplazamiento, transferencia y/o colocación o similar de tales elementos.

Así, mediante el documento DE 3505671, se conoce un dispositivo para medir el espesor de una chapa mediante la determinación de la modificación de la inductancia de un electroimán y, por el documento DE 3425354 se conoce un dispositivo para medir el espesor de una chapa utilizando las corrientes de Foucault, esto mediante la determinación de una tensión diferencial entre la tensión captada en los bornes de una bobina de detección y una tensión de referencia.

Los procesos puestos en práctica en estos documentos son complejos y se basan en la evaluación y la interpretación del valor de una medición analógica absoluta, por lo que resulta una fiabilidad incierta. Además, en estos documentos no se da a conocer realización constructiva alguna de un dispositivo material.

Mediante el documento DE 29808830, se da a conocer un dispositivo marcar con puntos piezas metálicas, este aparato comporta bobinas de emisión y de recepción que pueden colocarse mutuamente según diferentes configuraciones.

Por el documento US 2001/0020846, se conoce un sensor de posición para determinar la situación de un elemento metálico respecto de un conjunto de bobinas de emisión y de recepción relativamente inclinadas entre sí.

Sin embargo, ninguno de estos dispositivos conocidos utiliza la amplitud de señal recogida, y mucho menos hace que sea posible determinar el número de piezas o elementos detectados (s) .

Por otra parte se conocen dispositivos detectores llamados "de doble chapa", cada uno de los cuales está principalmente constituido, por una parte, por una bobina emisora alimentada por medios de control adecuados y que generan un campo magnético, por otra parte, por una bobina de recepción o receptora dispuesta de manera que permita la generación por inducción de una tensión en los bornes de dicha bobina bajo la acción del precitado campo magnético y, finalmente, por medios de procesamiento y de evaluación de la señal de tensión suministrada por dicha, al menos una, bobina de recepción, que permite suministrar una señal de información que indica la ausencia o presencia de uno o más elementos metálicos en la proximidad de dichas bobinas.

En estos detectores conocidos de doble chapa y aplicados en particular en el marco de la industria del automóvil, la chapa o borde de la chapa deben obligatoriamente pasar a través del intersticio existente entre las dos bobinas, estando dispuestas estas últimas enfrentadas.

Esta restricción retarda el desplazamiento de las chapas manipuladas y requiere un posicionamiento preciso, con un desplazamiento según una trayectoria adicional, incluso un puesto de control específico a nivel de los medios de suministro del puesto o de la máquina de procesamiento de dichas chapas.

Además, estos detectores de doble chapa conocidos con bobinas opuestas presentan un volumen grande.

La presente invención tiene por objetivo paliar los inconvenientes precitados.

Para este fin, la invención tiene por objeto un dispositivo para detección de elementos metálicos en forma de placa tales como chapas u hojas metálicas, en particular, destinado a cooperar con o estar integrado en un sistema de recogida, de desplazamiento, transferencia y/o posicionamiento o similar de dichos elementos,

dispositivo principalmente constituido, por una parte, por una bobina de emisión o emisora alimentada por medios de control adecuados que genera un campo magnético; por otra parte, por una bobina de recepción o receptora, dispuesta de manera que permite la generación por inducción de una tensión en los bornes de dicha bobina bajo la acción del precitado campo magnético; y, finalmente, por medios para procesamiento y evaluación de la señal de tensión proporcionada por dicha al menos una bobina de recepción, permitiendo proporcionar una señal informativa que indica la ausencia o la presencia de uno o más elementos metálicos en la proximidad de dichas bobinas, estando colocadas estas bobinas con una inclinación específica, de tal manera que el acoplamiento magnético entre las dos bobinas, se modifica por la presencia de uno o más elementos metálicos próximos, caracterizado dicho dispositivo porque la bobina de emisión y la bobina de recepción están ambas montados en una caja o una cabeza de sensor que presenta una cara activa de detección con una zona de detección asociada, y estando colocadas con una inclinación mutua determinada específica y en relación a dicha cara, y porque la magnitud de la modificación de la amplitud y/o de la potencia de la señal de tensión en los bornes de la bobina de recepción debida a la presencia de una parte periférica o del borde de uno o más elementos metálicos en la proximidad de dicha cara activa se capta y es utilizada de manera discreta por los medios de procesamiento y evaluación para determinar el número de elementos de chapa metálica presentes.

Gracias a estas disposiciones, no es necesario pasar las chapas o los bordes de chapas entre las dos bobinas emisoras y receptoras, siendo suficiente una simple pasada de sus bordes próximos a la cara activa de la parte del sensor que forma parte del dispositivo de detección, en la zona de detección. Un posicionamiento momentáneo tal se puede integrar fácilmente en un movimiento de desplazamiento global de dichas chapas, eventualmente sin modificación de la trayectoria, con sólo un pequeño desfase o retardo en la ejecución del movimiento. Además, la forma en que los elementos son conducidos y el recorrido efectuado por estos elementos son indiferentes.

La invención reposa esencialmente en la constatación sorprendente por el inventor de que, para la discriminación de chapa única/chapas múltiples, la presencia de una parte periférica o borde de la chapa en la zona de detección, era suficiente para llegar a un resultado fiable, esto también teniendo en cuenta la naturaleza discreta de la utilización de señal recogida (determinación de un número de unidades presentes, a priori similares) .

Por posicionamiento inclinado mutuo de las bobinas, se entiende en la presente, un posicionamiento relativo mutuo, tal que los ejes de simetría o ejes centrales XE y XR de las bobinas de transmisión y recepción, ejes preferentemente coplanares, son secantes y forman entre sí un ángulo comprendido teóricamente entre 0° (ejes paralelos) y 180° (ejes coincidentes - bobinas mutuamente enfrentadas) , en la práctica comprendido entre aproximadamente 45º y 135°, preferiblemente entre aproximadamente 75° y 105°.

Además, las bobinas están dispuestas relativamente próximas entre sí de tal manera que en ausencia del elemento metálico en la zona de detección, y teniendo en cuenta la orientación mutua relativa de dichas bobinas, existe entre ellas un acoplamiento electromagnético suficiente para proporcionar una señal de recepción cuyas variaciones son significativas y utilizables en presencia de elemento (s) metálico (s) .

Preferiblemente, las bobinas de emisión y de recepción están dispuestas según una configuración tal que, vistas en sección a lo largo de un plano que contiene sus respectivos ejes de simetría, forman con la cara activa de detección esencialmente un triángulo rectángulo, cuya cara activa... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la detección de elementos metálicos en forma de placa, tales como chapas o placas, destinado, en particular a trabajar con o a ser incorporado a un sistema de selección, desplazamiento, transferencia y/o posicionamiento o similar de tales elementos, constando principalmente un dispositivo, por una parte, de una bobina de emisión o emisora (3) alimentada por medios de control adecuados que genera un campo magnético; por otra parte, de una bobina de recepción o receptora (5) dispuesta de manera que permite la generación por inducción de una tensión en los bornes de dicha bobina bajo la acción del precitado campo magnético, y, finalmente, de medios (6, 7) para procesamiento y evaluación de la señal de tensión proporcionada por dicha, al menos una, bobina de recepción (5) , permitiendo proporcionar una señal informativa que indica la ausencia o la presencia de uno o más elementos metálicos (2) en la proximidad de dichas bobinas (3 , 5) , estando colocadas estas bobinas (3 y 5) con una inclinación específica, de tal manera que el acoplamiento magnético entre las dos bobinas (3 y 5) se modifica por la presencia de uno o más elementos metálicos (2) próximos, caracterizado dicho dispositivo (1) porque la bobina de emisión (3) y la bobina de recepción (5) están ambas montados en una caja o una cabeza de sensor (8) que presenta una cara activa (9) de detección con una zona de detección (9') asociada, y estando colocadas con una inclinación mutua determinada y en relación a dicha cara (9) , y porque la magnitud de la modificación de la amplitud y/o de la potencia de la señal de tensión en los bornes de la bobina de recepción (5) debida a la presencia de una parte periférica o del borde de uno o más elementos metálicos (2) en la proximidad de dicha cara activa (9) se capta y es utilizada de manera discreta por los medios (6, 7) de procesamiento y evaluación para determinar el número de elementos de chapa metálica (2) presentes.

2. Dispositivo de detección según la reivindicación 1, caracterizado porque las bobinas (3 y 5) de emisión y de recepción están dispuestas según una configuración tal que, vistas en sección según un plano que contiene sus respectivos ejes de simetría (XE y XR) , forman con la cara activa de detección (9) esencialmente un triángulo rectángulo, cuya citada cara activa (9) constituye la hipotenusa.

3. Dispositivo de detección según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque las bobinas de emisión (3) y de recepción (5) están mutuamente dispuestas inmediatamente próximas de tal manera que, incluso en ausencia de elemento metálico (2) en la zona de detección (9’) , exista entre ellas un acoplamiento magnético suficiente para suministrar una señal de recepción cuyas variaciones son significativas y susceptibles de utilización en presencia de uno o más elementos metálicos (2) , incluso cuando solamente una parte periférica o un borde de dicho o dichos elementos (2) se encuentra (n) presente (s) en la zona de detección (9’) .

4. Dispositivo de detección según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las bobinas de emisión

(3) y de recepción (5) están montadas en o sobre un cuerpo soporte (8’) , que asegura su colocación mutuamente inclinada, por ejemplo esencialmente perpendiculares entre sí, definiendo dicho cuerpo soporte (8’) , si resulta apropiado, igualmente de manera material la cara activa de detección (9) .

5. Dispositivo de detección según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la bobina de emisión (3) está constituida por dos bobinas elementales (3’) entrelazadas y coaxiales, activas de manera alternativa.

6. Dispositivo de detección según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las bobinas de emisión

(3) y de recepción (5) están alojadas en una cabeza de sensor (8) que forma parte de un sensor, caya caja (8’’) encierra, al menos una parte de, los medios (4) de control, y los medios (6, 7) de procesamiento y de evaluación.

7. Dispositivo de detección según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los medios de control

(4) alimentan la bobina de emisión (3) con una señal de frecuencia (fosc) determinada, adaptada al material constitutivo de los elementos metálicos (2) en forma de placa a detectar.

8. Dispositivo de detección según la reivindicación 7, caracterizado porque un condensador de capacidad CR está conectado en paralelo con la bobina de recepción (5) de inductancia LR, siendo CR y LR tales que:

9. Dispositivo de detección según alguna de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los medios procesamiento y evaluación (6, 7) comprenden medios de filtrado (10) , preferentemente tipo paso-banda, y eventualmente de amplificación (11) de la tensión alterna recogida en los bornes de la bobina de recepción (5) , medios de demodulación (12) de la señal filtrada y amplificada, medios (7) de conversión analógico/digital que procesan la amplitud de la señal demodulada y, si resulta apropiado, de comparación del valor de la señal demodulada y convertida con un valor de referencia predefinido, previamente registrado o comunicado, por ejemplo correspondiente a la presencia de un solo elemento metálico de placa (2) en la zona de detección (9’) asociada a la cara activa (9) del sensor.

10. Dispositivo de detección según alguna de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los medios procesamiento y evaluación (6, 7) comprenden un circuito apto para emitir una señal de sincronización o de reloj a los medios de control (4) de la bobina emisora (3) , para sincronizar la excitación de esta última con la adquisición de la señal de recepción.

11. Dispositivo de detección según alguna de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque una pieza en forma de ferrita se asocia a la bobina emisora (3) y/o a la bobina receptora (5) .

12. Sistema de recogida y transferencia de elementos metálicos en forma de placa, superpuesto de manera apilada, comportando, al menos, dicho sistema un órgano de manipulación, por ejemplo, tipo brazo robótico con ventosas o medios de agarre magnéticos, que seleccionan dichos elementos uno a uno y desplazándolos según una trayectoria determinada, caracterizado dicho sistema porque igualmente comprende un dispositivo (1) de detección de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, instalado de tal manera que durante el desplazamiento de un elemento metálico (2) recogido por el órgano de manipulación de uno de sus bordes laterales (2') el, al menos un, elemento metálico (2) se encuentra colocado en la zona de detección (9') asociada a la cara activa (9 ) de la caja o de la cabeza de sensor (8) de dicho dispositivo de detección (1) .

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los 5 documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

•DE 3505671 [0007] • DE 29808830 [0009]

•DE 3425354 [0007] • US 20010020846 A [0010]