BR112020020692A2

BR112020020692A2 - Singularização e orientação de objetos para carregamento

Info

Publication number: BR112020020692A2
Application number: BR112020020692-0A
Authority: BR
Inventors: David Prystupa; John Pacak
Original assignee: 9754741 Canada Ltd.
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2021-01-12
Also published as: JP2021519687A; CN112135784B; TW201943629A; KR20200144122A; EP3774606A4; AR114783A1; WO2019195946A1; CN112135784A; EP3774606A1; MX2020010600A; CA3120440A1; CN116729950A

Abstract

os objetos em um fluxo em um duto são singularizados e orientados girando-se pelo menos alguns de modo que as orientações de todos sejam alinhadas. em uma disposição, proporciona-se uma fenda no duto de singularização no qual a haste se estende enquanto a cabeça permanece no duto de singularização. em outra disposição, proporciona-se um dispositivo de reserva e um membro de transferência para transferir os objetos singularizados e orientados a partir do dispositivo de reserva a um local de operação. em outra disposição, uma primeira trajetória muda a orientação em relação à segunda trajetória. os objetos podem ser carregados a partir de um duto de singularização a um duto de suprimento tendo uma boca de saída disposta em um eixo geométrico de rotação do duto de singularização.

Description

“SINGULARIZAÇÃO E ORIENTAÇÃO DE OBJETOS PARA CARREGAMENTO”

[001] A presente invenção consiste em um sistema para singularizar, classificar e orientar objetos e colocá-los em um arranjo ordenado. A invenção se refere, primariamente, a singularizar e orientar objetos para montagem automatizada. Em uma aplicação exemplificadora, o objeto pode ser um elemento de fixação tal como um parafuso carregado em uma parafusadeira automatizada. Podem-se usar outros tipos de objetos.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Máquinas de fixação automatizadas são amplamente usadas em fabricação para montar produtos. Vários métodos são usados na técnica anterior para singularizar e orientar os elementos de fixação antes de transferi-los a um dispositivo que coloca os elementos de fixação nas partes a serem montadas. Carregadores de tigela operam vibrando-se uma rampa em espiral. A vibração fornece energia a uma coleção desordenada de elementos de fixação em um reservatório central fazendo com que os elementos de fixação se reorientem. A frequência de vibração, tipicamente de 60 Hz a 400 Hz, é sintonizada para ressonância com o elemento de fixação a ser singularizado. Os elementos de fixação com uma orientação favorável (eixo geométrico longo substancialmente alinhado ao eixo geométrico de rampa local) são propelidos ao longo da rampa espiral e aqueles com uma orientação desfavorável caem em um reservatório central. Em outra variante, grupos de elementos de fixação são carregados a uma rampa de vibração com um carregador gradual. Em outra variante, os elementos de fixação são carregados em uma placa intermitentemente vibratória com recursos de orientação. Após um período de vibração, a orientação dos elementos de fixação é detectada por visão de máquina e aqueles elementos de fixação com uma orientação favorável são extraídos com um colhedor automatizado. Esses dispositivos produzem ruídos acústicos significativos que devem ser abafados.

Os métodos da técnica anterior descritos anteriormente são capazes de fornecer apenas algumas partes por segundo. Um objetivo primário da invenção consiste em aumentar o número de partes por segundo que podem ser fornecidas a um dispositivo de fixação automatizado para aumentar a taxa de fabricação. Outro objetivo da invenção consiste em reduzir o tamanho do aparelho de singularização. Outro objetivo da invenção consiste em reduzir os custos do aparelho de singularização. Outro objetivo da invenção consiste em reduzir o ruído do aparelho de singularização.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] A invenção consiste em um sistema para singularizar, classificar e orientar objetos e colocar os objetos selecionados em um arranjo ordenado. No contexto da invenção, o termo objeto se refere a qualquer item que exija uma orientação em relação a um substrato outro objeto. Objetos denominados “antiparalelos” a outro objeto significa que o “objeto antiparalelo” seja orientado em 180 graus em relação ao objeto de referência. O termo arranjo ordenado tem o significado que existe um deslocamento médio constante entre os centros de massa dos objetos no arranjo. A orientação de um objeto pode ser especificada por um conjunto de vetores de orientação relacionados a pelo menos uma propriedade espacialmente variável do objeto. Por motivos de conveniência, o centro de massa do objeto é tomado como a origem para os vetores de orientação na discussão a seguir. Diferentes propriedades podem ter diferentes conjuntos de vetores de orientação relacionados. Embora a orientação seja geralmente especificada pelo formato do objeto, a mesma também pode ser especificada por uma propriedade interna do objeto não relacionado ao formato tal como uma mudança nas propriedades do material ou na rota de um circuito elétrico. No presente documento, o termo orientação se refere, em geral, a um conjunto de um ou mais vetores de orientação selecionados. O conjunto selecionado pode conter vetores de orientação relacionados a diferentes propriedades de objeto. Por exemplo, um vetor de orientação pode especificar a direção de uma superfície normal e outro vetor de orientação pode especificar a direção a partir do centro de massa a um contato elétrico. O termo eixo geométrico de orientação é usado de modo intercambiável com o termo vetor de orientação. Em um conjunto importante de modalidades, o vetor de orientação corresponde a um eixo geométrico longitudinal do objeto. O termo eixo geométrico longitudinal é usado no presente documento por propósitos ilustrativos e não deve ser interpretado como limitante da invenção apenas para orientação de um eixo geométrico longitudinal. No âmbito e intenção da invenção, o termo eixo geométrico longitudinal tem o mesmo significado que o eixo geométrico de orientação selecionado. Um objeto pode, por exemplo, ser uma base de plástico moldado que deve ser unido ao circuito em um substrato de silício. Um objeto pode ser um elemento de fixação tal como um parafuso ou rebite que é usado para unir duas ou mais partes de um item fabricado. Um objeto pode ser um bulbo de tulipa que exija orientação antes da colocação em um substrato de solo.

[004] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, proporciona-se um método para carregar objetos em um fluxo a partir de um suprimento em massa dos objetos onde cada objeto tem um eixo geométrico de orientação e é conformado de modo que o objeto tenha uma primeira e uma segunda orientações diferentes do eixo geométrico de orientação, sendo que o método compreende:  fornecer o suprimento em massa dos objetos;  transferir os objetos a partir do suprimento em um duto de singularização;  formar os objetos em um fluxo dos objetos que são singularizados em relação ao próximo passando-se os objetos ao longo do duto de singularização e girando o duto de singularização ao redor de um eixo geométrico de rotação de modo que as forças centrífugas geradas pela ação de rotação conduza os objetos ao longo do duto de singularização e exerça pressão sobre os objetos contra uma parede do duto de singularização para que deslizem ao longo da parede;  e orientar os objetos no fluxo atraindo-se os objetos ao fluxo e girando- se pelo menos alguns dos objetos de modo que todos os objetos em um local no fluxo após a orientação tenham suas orientações alinhadas.

[005] O eixo geométrico de orientação é tipicamente longitudinal ao corpo em questão, mas não necessariamente, a fim de que objetos de outros formatos possam ser orientados pelos métodos do presente documento.

[006] De preferência, o método inclui girar o eixo geométrico longitudinal de pelo menos alguns dos objetos ao redor de um eixo geométrico transversal de modo que todos os objetos em um local no fluxo após a orientação ter alinhado os eixos geométricos longitudinais e as orientações dos mesmos.

[007] Ou seja, a orientação requer mais do que simplesmente alinhar os objetos ao longo de seu eixo geométrico de orientação que ocorre durante o movimento ao longo do duto, mas, além disso, proporciona-se outro componente que atua sobre os objetos assim alinhados para girar o eixo geométrico de orientação. Dessa forma, os objetos tais como parafusos ou outros elementos de fixação podem ser dispostos com a cabeça dianteira ou a cabeça traseira ou o eixo geométrico do parafuso transversal à direção de movimento no fluxo.

[008] De acordo com outro aspecto importante da invenção, proporciona-se um dispositivo de reserva de objeto e um membro de transferência para transferir os objetos orientados singularizados a partir do dispositivo de reserva de objeto à ferramenta de operação.

[009] De acordo com outro aspecto da invenção, proporciona-se uma ação aos objetos orientados de modo que a ação ocorra em cada obtido na mesma orientação.

[010] Quando as definições no presente documento se referirem a uma trajetória ou duto, avaliar-se-á que o corpo giratório pode incluir apenas um duto de singularização ou pode portar uma pluralidade de dutos todos operando nos mesmos objetos para aumentar a produtividade ou a operação em diferentes tipos de objetos tal como um tamanho diferente de elementos de fixação.

[011] De acordo com outro aspecto da invenção, proporciona-se um sensor para detectar a orientação dos objetos no fluxo, em que os objetos são direcionados ao longo da primeira e segunda trajetórias dependendo da detecção da primeira e segunda orientações e em que a primeira trajetória é disposta para mudar a orientação dos objetos em relação à segunda trajetória de modo que os objetos sejam combinados em um fluxo comum a partir das primeira e segunda trajetórias na mesma orientação.

[012] Em um exemplo, a primeira trajetória é disposta para carregar os objetos no fluxo comum em uma primeira direção e a segunda trajetória é disposta para carregar os objetos no fluxo comum em uma segunda direção oposta à primeira direção. Isso atua para inverter a orientação dos objetos na segunda trajetória em relação à primeira trajetória para garantir que todos os objetos no fluxo comum tenham a mesma orientação.

[013] Em outro exemplo, a segunda trajetória inclui um componente para inverter a orientação dos objetos na mesma. Pode ser um giro para inverter a orientação dos objetos. Pode ser um componente móvel operável para transportar os objetos em uma orientação invertida para inverter a orientação dos objetos na mesma.

[014] Em uma disposição, a orientação dos objetos é realizada enquanto os objetos estiverem no duto de singularização.

[015] Essa orientação pode ser afetada por uma estrutura de contiguidade que engata os objetos enquanto estiverem no duto de singularização e atua para girar o objeto ou o eixo geométrico de orientação do objeto ao redor do eixo geométrico transversal.

[016] Em um exemplo, a orientação atua para girar os objetos de modo que o eixo geométrico longitudinal de todos seja transversal a uma direção de movimento ao longo do duto de singularização. Isso é particularmente eficaz para elementos de fixação onde os elementos de fixação são, então, fornecidos em um compartimento ou reserva movendo-se em direção à ferramenta tal como uma parafusadeira com o eixo geométrico do parafuso transversal à direção de movimento.

[017] Em um exemplo, os objetos têm uma cabeça e uma haste e o eixo geométrico longitudinal é longitudinal da haste. No entanto, as disposições descritas no presente documento podem ser usadas com outros formatos e construções de objetos que exigem orientações particulares. De preferência, os parafusos ou elementos de fixação são dispostos de modo que as cabeças e as hastes sejam alinhadas em ângulos retos à direção de movimento. No entanto, a orientação pode ser usada para apresentar aos elementos de fixação a ponta em uma extremidade e na cabeça na outra ao longo da direção de movimento.

[018] Por exemplo, a orientação pode ser realizada em um duto proporcionando-se uma fenda no duto de singularização na qual a haste entra enquanto a cabeça permanece estendendo-se ao longo no duto de singularização. Dessa forma, a fenda atua para orientar o objeto com o eixo geométrico longitudinal transversal ao duto de singularização.

[019] Em outra disposição, o membro de orientação fica situado além de uma extremidade do duto de singularização de modo que o duto atue apenas para singularizar e a orientação seja realizada enquanto os objetos permanecem no fluxo singularizado, mas a jusante do duto.

[020] Em um exemplo, os objetos são orientados por captura à medida que são liberados do duto de singularização em um membro de orientação.

[021] Em outro exemplo, proporciona-se um sensor para detectar a orientação dos objetos no fluxo e os objetos são operados para mudar a orientação dos mesmos dependendo da orientação detectada.

[022] Isso pode ser realizado em outro exemplo onde os objetos são direcionados ao longo da primeira e segunda trajetórias dependendo da detecção da primeira e segunda orientações. Nessa disposição, de preferência, a primeira trajetória é disposta para mudar a orientação dos objetos em relação à segunda trajetória de modo que os objetos sejam combinados em um fluxo comum a partir da primeira e segunda trajetórias na mesma orientação.

[023] Em um uso final particular do sistema de singularização e orientação descrito anteriormente, os objetos são transferidos do duto de singularização a um recipiente de reserva no qual os objetos são paralisados para formar um suprimento de carga dos objetos. Isso é particularmente necessário onde os objetos são carregados a uma ferramenta de operação como um suprimento da mesma. Em um exemplo de um dispositivo que opera dessa maneira, o recipiente de reserva gira com o duto de singularização e é subsequentemente paralisado para descarregar os objetos. Ou seja, a reserva coleta os objetos enquanto a reserva e o duto de singularização estão comumente girando e, então, a reserva é paralisada em uma operação de descarregamento. Nesse exemplo, de preferência, proporciona-se pelo menos dois recipientes de reserva onde um primeiro é carregado a partir do duto de singularização enquanto o segundo é paralisado.

[024] Quando os objetos forem carregados a uma ferramenta para uso dos objetos um após o outro, em um exemplo, os objetos são carregados diretamente a partir do recipiente de reserva à ferramenta. No entanto, em outra disposição, os objetos não são carregados diretamente, mas, ao invés disso, são inseridos em um membro ou compartimento de armazenamento alongado que forma uma carga à ferramenta. Isso pode ser, por exemplo, uma tira de material tal como papel na qual os objetos são transportados em uma fileira ou um tubo de material tal como plástico no qual os objetos são transportados extremidade à extremidade em uma fileira.

[025] Além da orientação, em outro exemplo, proporciona-se um sensor para detectar características dos objetos no fluxo onde alguns dos objetos podem ser descartados ou deslocados dependendo das características detectadas. Por exemplo, o sistema pode ser usado para avaliar a qualidade ou a viabilidade dos objetos tais como parafusos e descartar de uso aqueles que não sejam adequados. No entanto, muitos outros usos do sistema de captação ou medição podem ser realizados de muitas outras formas.

[026] Quando objetos como parafusos tiverem uma tendência de se tornarem inter-entrelaçados, proporciona-se, de preferência, um duto de suprimento para transferir os objetos a partir do suprimento em massa ao duto de singularização onde o duto de suprimento é agitado de modo a garantir que os objetos entrem no duto de singularização.

[027] Em outra construção, os objetos são carregados a partir do duto de singularização a um duto de suprimento que gira com o duto de singularização e transporta os objetos quando singularizados e orientados a uma boca de saída disposta no eixo geométrico de rotação do duto de singularização. Dessa forma, os objetos emergem a partir da boca em um fluxo com a mesma orientação. Isso é particularmente eficaz para carregar os objetos em movimento singularizados e orientados ao longo do eixo geométrico para dentro do eixo geométrico de uma ferramenta de inserção.

[028] Em alguns casos, o dispositivo de medição que detecta um ou mais parâmetros dos objetos pode detectar somente a presença dos objetos, em outros casos, a presença e uma ou mais características do objeto detectado também pode ser obtida.

[029] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes,

proporciona-se um dispositivo de medição de objeto para detectar pelo menos um parâmetro dos objetos singularizados.

[030] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, proporciona-se um sistema de controle para registrar medições dos objetos em relação ao tempo.

[031] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, proporciona-se um sistema de controle para registrar medições dos objetos em relação ao local no dispositivo de reserva de objeto.

[032] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, proporciona-se um dispositivo de redirecionamento para redirecionar objetos selecionados afastando-se do dispositivo de reserva de objeto em resposta à detecção de pelo menos um parâmetro dos objetos singularizados.

[033] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, a taxa de singularização é maior que uma taxa requerida mínima de modo que um objeto de substituição esteja disponível em casos onde um primeiro objeto testado não satisfaz uma condição para continuar ao dispositivo de transferência e é descartado.

[034] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, o recipiente de armazenamento inclui pelo menos primeiro e segundo recipientes separados contendo respectivos objetos com primeiro e segundo parâmetros de qualidade e um dispositivo de controle é usado que seleciona o recipiente.

[035] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, um dispositivo de transferência que transporta os objetos a partir da saída do duto ao local de uso final que compreende uma esteira com receptáculos para os objetos.

[036] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, o dispositivo de transferência é disposto de modo que a velocidade angular de um objeto que sai do dispositivo de transferência seja aproximadamente zero.

[037] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, o dispositivo de transferência compreende um funil e uma fenda que é operável com um atuador para mover entre uma posição de captação e uma posição de liberação. Nessa disposição, em alguns casos, podem-se proporcionar sensores para detectar a presença e/ou a velocidade dos objetos. Outro recurso importante pode proporcionar um sensor que detecta se e quando o objeto realmente alcança o dispositivo de reserva de objeto para garantir precisão da ação de carregamento de objeto e para operação de paralisação no evento de um bloqueio ou outra operação inconsistente.

[038] De acordo com um recurso importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, um meio de embalagem é fornecido para confinar objetos singularizados e orientados.

[039] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, o sistema de carregamento de objeto inclui um sistema para fornecer um revestimento superficial a cada um ou alguns dos objetos com um óleo lubrificante ou um adesivo.

[040] De acordo com um recurso opcional importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, proporciona-se um corpo giratório montado para rotação ao redor de um eixo geométrico com o corpo giratório definindo pelo menos um duto estendendo-se a partir de uma extremidade interna adjacente ao eixo geométrico para fora a uma extremidade externa espaçada em uma distância radial maior para fora a partir do eixo geométrico em relação à extremidade interna, e, que os objetos em massa são carregados na extremidade interna do dito pelo menos um duto, sendo que a extremidade interna é disposta em um arranjo adjacente ao eixo geométrico de modo que o conduto de suprimento atue para depositar os objetos na extremidade interna do dito pelo menos um duto para entrada dos objetos na extremidade de velocidade baixa interna e para separação do fluxo de objetos no conduto em dutos separados do dito pelo menos um duto, sendo que o dito pelo menos um duto é conformado e disposto de modo que os objetos sejam acelerados à medida que passam a partir da extremidade interna à extremidade externa a fim de fazer com que os objetos separados no dito pelo menos um duto sejam alinhados um após o outro em uma fileira no duto à medida que se movem em direção à extremidade externa.

[041] De acordo com outro recurso importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, proporciona-se um meio de agitação para agitar objetos carregados a partir do conduto de suprimento a fim de fazer com que os ditos objetos fluam sem aglutinação. O meio de agitação pode estar no conduto de suprimento, no corpo giratório, ou em ambos. O meio de agitação pode, por exemplo, ser um vibrador. O meio de agitação pode ser, por exemplo, um arranjo de pás feitos para girarem em relação ao conduto de suprimento ou corpo giratório. O meio de agitação pode consistir em protuberâncias na parede interna do conduto de suprimento.

[042] De acordo com outro recurso importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, proporciona-se uma pluralidade de condutos de suprimento que transportam diferentes tipos de objetos ao corpo giratório em que cada conduto de suprimento carrega um conjunto de um ou mais dutos distintos do conjunto de um ou mais dutos fornecidos por qualquer outro conduto de suprimento. As extremidades internas de cada conjunto de dutos são, de preferência, deslocadas axialmente em relação a qualquer outro conjunto de dutos. O aparelho pode ser usado, por exemplo, para fornecer diferentes tipos de objetos a um processo adicional na razão necessária ajustando-se o número de dutos dedicados a cada tipo e a taxa de passagem no conduto de suprimento para cada tipo de objeto.

[043] De acordo com outro recurso importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, proporciona-se um meio de computação que recebe informações sobre pelo menos um parâmetro de um corpo giratório e condutos de suprimento associados, dutos, detectores, redirecionadores e reservas de objeto.

[044] De acordo com outro recurso importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, o meio de computação produz um relatório resumido a um operador com base nas informações recebidas.

[045] De acordo com outro recurso importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, o meio de computação é capaz de mudar pelo menos um parâmetro operacional com base pelo menos em parte nas informações recebidas.

[046] De acordo com outro recurso importante da invenção que pode ser usado independentemente com qualquer um dos recursos anteriores ou seguintes, o meio de computação recebe informações a partir de uma pluralidade de aparelhos de corpo giratório e muda pelo menos um parâmetro operacional com base nas informações recebidas para efetuar uma mudança de modo que a ação coletiva da pluralidade de aparelhos de corpo giratório produza uma saída de objetos para satisfazer um parâmetro especificado pelo operador.

[047] Um objetivo da presente invenção consiste em aumentar a taxa na qual os objetos podem ser apresentados a um aparelho de montagem de modo que uma parte acabada possa ser fabricada mais rápido. Um objetivo adicional da invenção consiste em proporcionar informações sobre características de qualidade de cada objeto junto com informações sobre o tempo que ele é transferido a uma reserva de objeto e sua posição dentro da reserva de objeto

[048] Na modalidade mais preferencial, o meio de singularização é conforme descrito no Pedido PCT Publicado WO 2018/018155 pelo presente requerente publicado em 1 de fevereiro de 2018, a disposição do mesmo pode ser usada no presente documento.

[049] Logo, o sistema de singularização consiste em um corpo giratório com um ou mais dutos estendendo-se a partir de uma região central onde objetos volumosos são introduzidos a partir do reservatório de objetos volumosos a uma região externa onde os objetos singularizados são liberados. Os objetos são acelerados por forças internas dependentes da velocidade angular do corpo giratório e do formato dos dutos. A taxa de singularização alcançada por um duto único nesse aparelho é significativamente maior que a taxa de singularização alcançada pelo carregador de tigela na técnica anterior permitindo que objetos sejam transferidos a uma reserva de objeto em uma taxa significativamente maior. Uma estação de montagem automatizada com base na presente modalidade pode montar partes acabadas mais rápido devido à etapa de singularização não ser limitante em taxa. Um sistema de singularização desse tipo requer somente um motor giratório que possa ser convenientemente acionado por eletricidade ou por potência hidráulica.

[050] O sistema de singularização descrito no Pedido PCT Publicado WO 2018/018155 emite objetos em intervalos determinados em parte pela distribuição de distâncias centro a centro nos objetos volumosos. O período médio e variância no período dependem da distribuição de tamanho e formato dos objetos bem como da textura superficial, que modula ao atrito com as paredes de duto. Cada objeto orienta em um duto a fim de minimizar a energia potencial. Para todos os objetos esféricos, o eixo geométrico longo do objeto se alinhará, preferencialmente, com o eixo geométrico do duto. O relatório descritivo inclui a medição das propriedades de objeto seja em um duto ou após a liberação bem como um meio para redirecionar objetos com base nas propriedades medidas. A reserva de objeto na presente invenção funciona para permitir a emissão de objetos a partir da reserva de objeto em uma taxa constante. A taxa máxima de emissão a partir da reserva de objeto é a taxa média de chegada de objetos na reserva de objeto.

[051] Em outras modalidades, o objeto é coletado por um funil e depositado em uma fenda que é operável com um atuador para se mover entre uma posição de captação e uma posição de liberação. A largura da fenda é selecionada de modo que a fenda possa receber um objeto por um comprimento de tempo correspondente à variância em tempos decorridos. Após um objeto ser captado, o atuador acelera em direção à posição de liberação e as forças inerciais conduzem o objeto contra a borda traseira da fenda. A borda traseira é conformada para orientar o objeto. Por exemplo, a borda traseira pode ela mesma ter uma largura de fenda suficiente para aceitar um corpo de parafuso, mas estreita o suficiente para excluir a cabeça de parafuso.

[052] Em muitos casos, o método inclui realizar uma operação nos objetos singularizados enquanto eles permanecem singularizados. Essa operação pode incluir meramente observar ou contar os objetos singularizados. No entanto, a singularização é particularmente eficaz para processar os objetos singularizados como revestindo-se com um lubrificante ou adesivo. Em outros casos, a operação pode incluir realizar uma análise ou avaliação dos objetos.

[053] Em algumas modalidades, o meio de medição de objeto é um sistema de imageamento que fornece informações sobre tamanho, formato e refletância do objeto em um ou mais comprimentos de onda.

[054] Em algumas modalidades, o meio de medição de objeto é acústico e fornece informações sobre a variação em densidade dentro do objeto. A medição pode detectar, por exemplo, uma rachadura. O sistema pode rejeitar objetos rachados para evitar possíveis falhas em uma montagem acabada.

[055] Em algumas modalidades, utiliza-se uma pluralidade de meios de medição. Em algumas modalidades, informações sobre o objeto junto com informações sobre seu local na reserva de objeto são armazenadas.

[056] Em uma modalidade preferencial, o sistema de carregamento de objeto tem um meio de redirecionamento operável para redirecionar objetos a diferentes locais dependendo pelo menos de um parâmetro de qualidade medido de cada objeto. Se um parâmetro de qualidade satisfizer um limiar determinado por operador, o objeto continua à reserva de objeto, caso contrário, o objeto é redirecionado a um recipiente. Por exemplo, se o objeto for um parafuso, um parafuso determinado como sendo bom continua à reserva de objeto e um parafuso determinado como sendo defeituoso é redirecionado a um depósito de rejeitos nessa modalidade, é desejável operar o meio de singularização em uma taxa ligeiramente maior que a taxa na qual a reserva de objeto é esvaziada por uma ferramenta de montagem de modo que um objeto de substituição esteja disponível logo após se um objeto for redirecionado ao depósito de rejeitos. Em algumas modalidades, objetos excedentes que, de outro modo, são adequados para uso são redirecionados a um depósito de armazenamento e reintroduzidos ao meio de singularização em um momento posterior. Isso poderia ocorrer se, por exemplo, a reserva de objetos estiver cheia.

[057] Em algumas modalidades, a reserva de objeto é um recipiente de embalagem que é substituído por outro recipiente de embalagem quando um número predeterminado de objetos tiverem sido colocados no recipiente. Em alguns casos, o recipiente de embalagem recebe somente um objeto em uma orientação específica. Por exemplo, o recipiente de embalagem pode ser uma tira de fita com uma série de compartimentos para manter partes eletrônicas em uma orientação definida.

[058] Em algumas modalidades, o sistema de carregamento de objeto é associado a uma pluralidade de reservatórios de objetos volumosos, cada um contendo um tipo diferente de objetos. O meio de computação seleciona qual reservatório de objeto é conectado e carrega o meio de singularização em qualquer momento.

[059] Embora o sistema possa ser eficaz para um único duto para gerar um fluxo de alta velocidade de objetos singularizados, em muitos casos, proporciona-se uma pluralidade de dutos em um arranjo ao redor do conduto de carga central. Essa disposição pode aumentar a taxa de singularização de objeto e conforme descrito abaixo permite que múltiplos tipos de objeto sejam singularizados simultaneamente. Cada tipo de objeto tem um conduto de carga correspondente que entrega objetos a uma plataforma axial em comunicação com um ou mais dutos dedicados a esse tipo de objeto. As plataformas axiais para cada tipo de objeto são escalonados ao longo do eixo geométrico de rotação do sistema de singularização. Por exemplo, um duto pode singularizar de 4 a 40 parafusos enquanto outro duto pode singularizar de 6 a 32 parafusos.

[060] O aparelho definido anteriormente pode ser usado para detectar pelo menos um parâmetro mensurável de um fluxo de objetos que compreende:  transportar objetos em um fluxo de objetos em um conduto de suprimento;  girar um corpo giratório ao redor de um eixo geométrico;  sendo que o corpo giratório define pelo menos um duto estendendo-se a partir de uma extremidade interna adjacente ao eixo geométrico para fora a uma extremidade externa espaçada em uma distância radial maior para fora a partir do eixo geométrico em relação à extremidade interna;  sendo que a extremidade interna é disposta adjacente ao eixo geométrico de modo que o conduto de suprimento atue para depositar os objetos na extremidade interna do dito pelo menos um duto para entrada dos objetos na extremidade interna;  sendo que o dito pelo menos um duto é conformado e disposto de modo que os objetos sejam acelerados à medida que passam a partir da extremidade interna à extremidade externa a fim de fazer com que os objetos separados no duto sejam alinhados um após o outro em uma fileira no duto à medida que se movem em direção à extremidade externa;  e para cada dito pelo menos um duto, medir o dito pelo menos um parâmetro dos objetos.

[061] Em alguns casos, o aparelho é proporcionado para classificar os objetos de modo que, para cada um dos dutos, os objetos sejam direcionados em um dentre uma pluralidade de trajetórias conforme determinado pela medição do parâmetro. O parâmetro medido pode ser a orientação de cada objeto. Objetos de cada orientação são direcionados em uma trajetória diferente. Por exemplo, um fluxo de parafusos se alinhará paralelo e antiparalelo a um eixo geométrico do duto. Os parafusos alinhados paralelos são direcionados a uma trajetória diferente dos parafusos alinhados antiparalelos. Em uma modalidade preferencial, as diferentes trajetórias são dispostas para colocar objetos em um alinhamento comum e, subsequentemente, se unirem em uma trajetória única. No entanto, a medição do parâmetro ou parâmetros, que é obtida de modo mais eficaz tendo em vista o grau aumentado de singularização dos objetos usando a disposição, pode ser usada para outros propósitos.

[062] Portanto, a disposição definida anteriormente pode proporcionar uma vantagem que a velocidade aumentada obtida pela rotação do corpo juntamente com a aceleração aumentada dos objetos no corpo separa melhor cada objeto do próximo para detecção do parâmetro. Além disso, a velocidade aumentada dos objetos pode ser usada para aumentar o rendimento do sistema visto que a detecção ou medição do parâmetro pode ser realizada mais rapidamente.

[063] Em uma disposição, a medição dos parâmetros é realizada enquanto os objetos estiverem no duto. A mesma apresenta a vantagem que o local dos objetos é mais claro e definido visto que é controlado pela rotação do corpo e pela posição do duto. Em vista do local mais preciso do objeto, a medição do parâmetro pode, em muitos casos, ser realizada de modo mais eficaz.

[064] De preferência, nesse caso, a medição do parâmetro é realizada por um dispositivo de medição transportado no corpo giratório. Dessa forma, o dispositivo de medição fica situado em uma posição específica em relação ao duto e, portanto, em relação aos objetos. Isso pode simplificar a operação do dispositivo de medição visto que pode ser focalizado mais precisamente em um local específico. Nesse caso, cada duto pode incluir um ou mais dispositivos de medição separados dedicados à medição dos objetos fluindo através desse duto. Ou seja, cada objeto ao se mover ao longo de um duto pode passar por uma série de sensores ou dispositivos de medição, que podem ser alinhados em uma fileira, onde cada um detecta um parâmetro diferente do objeto para permitir que seja feita uma melhor avaliação do objeto. No entanto, em alguns casos, um sensor único pode proporcionar todas as informações necessárias.

[065] De preferência, pelo menos uma porção do duto próxima aos dispositivos de medição é composta por um material transparente. A provisão de uma porção do duto como transparente permite que a medição seja realizada através da seção transparente enquanto o duto permanece com formato constante para continuar a controlar o movimento do objeto.

[066] Em uma disposição, as paredes dos dutos ou os próprios dutos são segmentados com um ou mais vãos entre os segmentos. Um ou mais dispositivos de medição ficam situados próximos aos vãos para medir diferentes parâmetros do objeto com uma vista desobstruída pelas paredes dos dutos. Quando o próprio duto for dividido em segmentos separados, cada segmento é preferencialmente disposto ao longo da trajetória do duto substancialmente paralelo ao vetor de velocidade média dos objetos no local do dito segmento para minimizar a perturbação do fluxo de objeto ao longo do duto. Logo, o objeto pode ser operado ao usar qualquer uma das técnicas descritas no presente documento enquanto estiver no vão.

[067] Em outra disposição, a separação dos objetos pode ser realizada usando forças eletrostáticas onde os objetos são carregados diferencialmente de acordo com os parâmetros selecionados e, então, passados através de um campo elétrico de modo que o carregamento diferencial induza os objetos a redirecionarem a diferentes trajetórias. Tipicamente, proporciona-se uma disposição que gera uma carga igual em cada objeto de modo que os objetos de diferentes massas sejam separados passando-se esses objetos através de um campo elétrico que atua diferentemente nos objetos com base em suas diferentes massas visto que cada objeto tem uma carga diferente ou exclusiva por massa unitária. Esse método pode ser usado, por exemplo, para direcionar objetos contendo uma lacuna indesejada a um depósito de rejeitos.

[068] De preferência, os dutos são curvados de modo que a extremidade externa seja angularmente retardada em relação à extremidade interna. Esse formato tipicamente segue de perto a trajetória do objeto à medida que é acelerado sob força centrifuga e força de Coriolis de modo que o objeto possa se deslocar ao longo da trajetória sem um atrito excessivo contra os lados do dito.

[069] De preferência, os dutos são dispostos imediatamente lado a lado nas extremidades internas adjacentes ao eixo geométrico de modo que o conduto de carga deposite os objetos de modo a separar os objetos diretamente nas extremidades internas dos dutos, com os dutos aumentando em espaçamento em direção às extremidades externas à medida que os dutos se movem em direção às áreas de diâmetro aumentado no corpo giratório.

[070] De preferência, o eixo geométrico do corpo giratório é vertical de modo que o disco seja disposto em um plano horizontal. No entanto, outras orientações podem ser usadas.

[071] De preferência, uma parede lateral de cada duto contra o qual os objetos se estendem é inclinada em uma direção ao longo do eixo geométrico de modo que forças de aceleração sobre os objetos atuem para mover os objetos em um plano radial comum para liberação a partir do corpo giratório. Ou seja, as forças de aceleração tendem a mover os objetos axialmente do corpo giratório em direção a uma posição axial comum. Dessa forma, mesmo se os objetos entrarem nos dutos em posições espaçadas ao longo do eixo geométrico, o formato do duto os traz todos para o mesmo local axial.

[072] Em uma disposição preferencial, cada duto é conformado de modo que a aceleração induza o objeto a se mover contra uma parede do duto onde a parede tem formato em V para confinar o objeto a uma base do formato em V. A parede pode incluir uma superfície que inclui estriamento para engatar e girar o objeto no duto. Além disso, a parede pode incluir uma ou mais aberturas em um local de modo que os componentes menores que os objetos sejam separados dos objetos por liberação através das aberturas. Cada duto pode incluir um segundo duto associado paralelo ao duto no qual os componentes menores separados entram. Isso pode ser usado em um sistema onde há uma pilha desses dutos de modo que os objetos sejam separados por tamanho em relação ao primeiro. Em uma disposição preferencial, as aberturas nas paredes de duto permitem a passagem de apenas parte de um objeto a fim de induzir o objeto a se alinhar em relação à parede de duto. Por exemplo, uma parede de duto pode conter uma fenda que permite que o corpo de um parafuso passe através, mas não a cabeça. Se a fenda for profunda o suficiente, o eixo geométrico do parafuso se torna alinhado perpendicular à parede de duto.

[073] Em um exemplo, cada dispositivo de separação compreende uma cabeça de separação tendo uma borda frontal disposta de modo que os objetos sejam separados que se move em direção à borda frontal em um fluxo e um atuador para mover a borda frontal entre uma primeira posição em um lado do fluxo disposto para direcionar o objeto e um segundo lado do fluxo, e uma segunda posição em um segundo lado do fluxo, disposto para direcionar o objeto ao dito um lado do fluxo.

[074] De preferência, nesse exemplo, a cabeça de separação é disposta em um plano radial do corpo giratório e o primeiro e segundo lados são dispostos nos respectivos lados do plano radial.

[075] De preferência, nesse exemplo, a cabeça de separação inclui superfícies guia inclinadas no primeiro e segundo lados da borda frontal de modo que a cabeça de separação tenha um formato genérico de cunha. Em outras modalidades, a cabeça de separação pode ter três ou mais faces genericamente triangulares com lados de base formando de cada triângulo um polígono em que a normal ao polígono tem (para a posição neutra) 180 graus a partir da direção de objetos incidentes. A cabeça de separação não precisa se estender até um ponto agudo: ou seja, os lados podem ser trapezoidais. Nessa disposição, a base da cabeça de separação é um polígono e o ponto da cabeça de separação é similar ao polígono de base que difere apenas em escala. Por exemplo, a cabeça de separação pode ser genericamente tetraédrica em formato para direcionar objetos em três trajetórias distintas. Por exemplo, a cabeça de separação pode ser genericamente piramidal em formato para direcionar objetos em quatro trajetórias distintas.

[076] De preferência, o atuador é movido por membros piezoelétricos. No entanto, outras forças motrizes podem ser usadas, por exemplo, uma bobina de voz eletromagnética.

[077] De preferência, o atuador é montado em um tubo que se estende radialmente para fora da cabeça de separação e fica situado em um plano radial da cabeça de separação.

[078] A presente invenção não se limita ao tipo ou tamanho de objeto em questão e pode ser operada com diferentes partículas ou objetos a serem separados.

A disposição da invenção pode ser usada para objetos variando em tamanho de mícrons a metros.

Na faixa de tamanho de mícrons, os objetos podem ser, por exemplo, flocos tais como pontos quânticos onde as propriedades ópticas dependem das dimensões e orientação do objeto.

O objeto pode ser, por exemplo, um cristal e a disposição é usada para orientar uma face de cristal em relação a um plano cristalográfico interno.

O cristal pode, por exemplo, ser birrefringente e a operação de orientação da presente invenção é usada para alinhar um eixo geométrico óptico para montagem em um sistema óptico.

O cristal pode, por exemplo, ser de silício e a operação de orientação da presente invenção é usada para apresentar um eixo geométrico cristalográfico particular para operações de processamento adicionais como ablação a laser, usinagem ou gravação mecânica.

O objeto pode, por exemplo, ser um dispositivo MEMS ou uma parte de um dispositivo MEMS como um microespelho ou uma microlente.

Os objetos podem ser componentes eletrônicos passivos como resistores ou capacitores que são singularizados e orientados pela presente invenção para embalagem ou colocação em um transportador tal como uma placa de circuito impresso.

Os objetos podem ser componentes eletrônicos ativos como transistores, LED’s, ou chips de circuitos integrados que são singularizados e orientados pela presente invenção para embalagem ou colocação em um transportador.

Os objetos podem ser elementos de fixação como botões, fechos, parafusos, cavilhas, pregos, rebites, porcas ou arruelas.

Os objetos podem ser conectores eletrônicos que são singularizados e orientados para instalação, por exemplo, em uma montagem de painel.

Os objetos podem ser partes fabricadas ou submontagens de bens fabricados que sejam singularizados e orientados pela presente invenção para embalagem ou montagem adicional.

As partes fabricadas podem ter formatos irregulares.

Os objetos podem ser plantas ou partes das mesmas tais como bulbos de tulipa, pinheiros ou vinhas que devem ser singularizados e orientados (lado da raiz para baixo) antes do plantio. Os objetos podem ser fardos de material que são singularizados e orientados para, por exemplo, orientar fibras em um material compósito. Os objetos podem ser pacotes de produtos alimentícios ou embalagens de bens fabricados que são singularizados e orientados pela presente invenção durante a embalagem. Os objetos podem ser envelopes, caixas, pacotes, ou recipientes de envio que são singularizados e orientados pela presente invenção em um sistema postal ou um sistema de entregas para rastrear e direcionar cada objeto a um destino. De modo similar, a invenção pode ser usada em sistemas de controle de distribuição e inventário. Os objetos podem ser, por exemplo, bagagem em sistema de transporte como um aeroporto, estação ferroviária, ponto de ônibus, ou porto. Os tipos de objetos e aplicações referenciadas no presente documento são ilustrativos e não limitam o escopo da invenção aos tipos de objetos e aplicações descritos no presente documento.

[079] Embora o duto conforme descrito em alguns exemplos seja tipicamente um canal com lados verticais formatos em um disco, o duto também pode ser circular, oval, triangular ou quadrilateral etc. ou pode ser um tubo parcial que tem um formato genérico de C, V ou L. O duto também pode ser definido por uma superfície mínima bidimensional ou tridimensional, ou superfícies definidas pelos pontos de contato que conferem força sobre os objetos. O duto também pode ser um tubo confinado de muitos formatos em corte transversa diferentes como circular, oval, triangular ou quadrilateral.

[080] O duto pode consistir em uma pluralidade de trajetórias em que cada trajetória transporta objetos com um conjunto diferente de orientações e proporciona- se um meio para mover objetos a partir de uma primeira trajetória a uma segunda trajetória dependente da orientação do objeto. Em algumas modalidades, pelo menos uma das trajetórias dentro de um duto é conformada e disposta para mudar a orientação de um objeto que entra na trajetória. Em algumas modalidades, pelo menos uma das trajetórias dentro de um duto é conformada e disposta para mudar a orientação de um objeto dentro da trajetória. Em algumas modalidades, pelo menos uma das trajetórias dentro de um duto é conformada e disposta para mudar a orientação de um objeto que sai da trajetória. Em algumas modalidades, pelo menos uma das trajetórias contém um meio para ejetar objetos a um depósito de rejeitos com base pelo menos em parte em um parâmetro medido. Em algumas modalidades, pelo menos uma das trajetórias contém um meio para ejetar objetos a um depósito de rejeitos com base em uma propriedade dinâmica do objeto. Em algumas modalidades, pelo menos uma das trajetórias contém um meio para direcionar objetos a um depósito de recirculação com base pelo menos em parte em um parâmetro medido. Em algumas modalidades, pelo menos uma das trajetórias contém um meio para direcionar objetos a um depósito de recirculação com base em uma propriedade dinâmica do objeto. Em uma modalidade preferencial, as trajetórias dentro de um duto são conformadas e dispostas para induzir os objetos que entram no duto com orientações diferentes saiam do duto com a mesma orientação.

[081] Na presente invenção, as forças inerciais sobre o objeto reconhecidas em uma armação giratória de referência são resistidas em pelo menos uma direção por forças normais fornecidas pela superfície de trajetória e o objeto é acelerado em resposta à força inercial líquida restante. As forças inerciais geradas dentro da armação de referência depende da velocidade angular e pode ser muito maior que a força da gravidade usada em sistemas da técnica anterior. Forças maiores permitem que a disposição da presente invenção singularize e oriente objetos em uma taxa maior. A taxa de rotação ideal depende da magnitude de forças superficiais. Em geral, objetos com dimensão de mícrons experimentam forças superficiais fortes que resistem ao movimento e altas taxas de rotação como 100.000 RPM, por exemplo, são apropriadas. Para objetos com dimensão de metro, forças superficiais relativas à massa são pequenas e taxa de rotação como 100 RPM, por exemplo, pode proporcionar um rendimento adequado. Taxas de rotação maiores podem ser usadas para aumentar o rendimento. Taxas de rotação menores podem ser usadas para limitar forças de impacto em objetos delicados.

[082] Os meios para mover um objeto de uma trajetória para outra podem ser dinâmicos ou estáticos. No caso estático, o formato da trajetória exerce diferentes forças normais em objetos orientados diferentemente para pelo menos um ponto ao longo da trajetória e as forças diferentes fazem com que os objetos orientados diferentemente sigam trajetórias diferentes. Por exemplo, objetos em uma seção de duto radial da presente invenção são acelerados para fora pela força centrifuga e tangencialmente em uma parede de duto pela força de Coriolis. A parede de duto pode ser faseada tangencialmente de modo que um objeto em uma primeira orientação se encaixe dentro de um primeiro degrau e um objeto em uma segunda orientação se estenda além de um primeiro degrau. O objeto em uma primeira orientação não experimenta forças líquidas na direção tangencial e nenhum torque líquido ao redor de um eixo geométrico radial. O objeto na segunda orientação experimenta um torque líquido ao redor de um eixo geométrico radial e possivelmente uma força tangencial líquida (dependendo de onde o centro de massa do objeto é posicionado em relação ao degrau). O torque líquido e/ou a força tangencial líquida sobre o objeto na segunda orientação faz com que o dito objeto siga uma trajetória diferente a partir de um objeto em uma primeira orientação. Em outro exemplo, a parede de duto inclui uma protuberância em formato de cunha tangencial posicionada de modo que os objetos em uma primeira orientação não sejam engatados pela protuberância e uma parte dos objetos em uma segunda orientação engate a protuberância e experimente um torque e mude a trajetória do dito objeto na segunda orientação O vetor de deslocamento dos objetos em um duto pode incluir um componente paralelo ao eixo geométrico de rotação inclinando-se uma porção da parede de duto em relação ao eixo geométrico de rotação. Em outro exemplo, a parede de duto pode ser conformada para permitir que um objeto em uma primeira orientação tenha um deslocamento paralelo ao eixo geométrico de rotação e evite que um objeto em uma segunda orientação tenha um deslocamento paralelo ao eixo geométrico de rotação. O processo pode ser repetido para classificar objetos com uma pluralidade de diferentes orientações a cada uma das trajetórias com diferentes deslocamentos paralelos ao eixo geométrico de rotação. Em algumas modalidades, os objetos são carregados em uma reserva diferente para cada orientação do objeto. Os objetos em uma primeira orientação ao longo de uma trajetória podem ser girados a uma segunda orientação colocando-se uma protuberância ao longo da trajetória de modo que a protuberância se engate a fim de produzir um torque sobre o objeto. Em uma modalidade preferencial, os objetos em cada orientação são girados a uma orientação comum antes da colocação em uma reserva.

[083] As mecânicas das modalidades dinâmicas são similares às mecânicas das modalidades estáticas discutidas acima exceto pelo fato de que um sistema de sensor mede a orientação de cada objeto e envia sinais a um ou mais atuadores para alterar o formato da trajetória para cada objeto. Por exemplo, uma protuberância pode ser estendida a partir de uma parede de duto quando o sensor detectar uma primeira orientação do objeto e a dita protuberância atuar como um ponto de pivô fazendo com que os objetos incidentes no pivô girem 90 graus em torno de um eixo geométrico perpendicular à parede de duto. A protuberância é retraída para objetos detectados como estando em uma segunda orientação e não ocorrem rotações.

[084] Em algumas modalidades, uma operação é realizada em objetos singularizados e orientados durante o processo de singularização e orientação. A operação pode ser a inspeção por um meio de sensor em qualquer local ao longo da trajetória do objeto. Em algumas modalidades, a inspeção é realizada em uma pluralidade de locais ao longo de uma trajetória de objeto e a trajetória é conformada para apresentar diferentes superfícies de um objeto à inspeção por um ou mais sensores em cada local. Por exemplo, uma trajetória de objeto pode ser configurada para apresentar cada um dos seis lados de uma caixa retangular a uma câmera em sucessão. Em algumas modalidades, informações dos sensores são usadas para rastrear o local de cada objeto. Em algumas modalidades, as informações de sensor sobre cada objeto são armazenadas e analisadas. Em algumas modalidades, os objetos são direcionados a uma trajetória diferente com base pelo menos em parte em pelo menos um parâmetro de objeto medido por um sensor. A operação pode ser rotulagem ou marcação, por exemplo, com um laser ou com um corante. A operação de rotulagem ou marcação pode, por exemplo, colocar um código de produto, um código de lote, um código de data ou informações sobre um parâmetro medido do objeto. A operação pode ser revestir, por exemplo, com um conservante, lubrificante ou adesivo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[085] Descreve-se, agora, uma modalidade da invenção em conjunto com os desenhos anexos em que:

[086] As Figuras 1A e 1B mostram uma ilustração esquemática de uma modalidade preferencial da presente invenção onde a Figura 1A é uma vista superior e a Figura 1B é uma vista lateral.

[087] A Figura 2 é uma vista isométrica de um aparelho de classificação que mostra uma disposição para singularização de objeto de acordo com a presente invenção.

[088] A Figura 3 é uma vista em corte transversal vertical através do aparelho da Figura 2.

[089] As Figuras 4A, 4B e 4C mostram vistas em corte transversal vertical através do dispositivo de separação do aparelho das Figuras 2 e 3.

[090] A Figura 5 é uma ilustração esquemática de uma disposição de singularização e orientação alternativa de acordo com a presente invenção.

[091] As Figuras 6A, 6B e 6C mostram ilustrações esquemáticas de outra disposição de acordo com a presente invenção para orientar objetos.

[092] A Figura 7 é uma ilustração esquemática adicional de um aparelho para direcionar o fluxo de objetos singularizados e orientados onde os objetos são entregues em uma direção axial de um eixo geométrico de rotação do sistema de singularização.

[093] As Figuras 8A e 8B mostram uma ilustração esquemática de uma disposição de acordo com a presente invenção para singularizar e orientar objetos de diferentes tipos.

[094] As Figuras 9A, 9B e 9C mostram três posições de uma ilustração esquemática adicional de uma disposição de acordo com a presente invenção para singularizar e orientar objetos de diferentes tipos.

[095] As Figuras 10A e 10B mostram uma ilustração esquemática de um aparelho adicional para singularizar e orientar objetos de diferentes tipos.

[096] As Figuras 11A e 11B mostram uma ilustração esquemática de um aparelho adicional para singularizar e orientar objetos de diferentes tipos.

[097] A Figura 12 é uma ilustração esquemática de uma trajetória 86 da disposição da Figura 6A que atua para mudar a orientação dos objetos.

[098] A Figura 13 é uma ilustração esquemática de trajetórias 81 e 86 da disposição da Figura 6A que atuam para mudar a orientação dos objetos.

[099] A Figura 14A é uma ilustração esquemática de classificar objetos por orientação com uma etapa tangencial.

[0100] A Figura 14B é uma ilustração esquemática de girar objetos em um plano com uma protuberância.

[0101] A Figura 14C é uma ilustração esquemática de classificar objetos por orientação tangencialmente com uma fenda.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0102] Conforme mostrado na Figura 1A, um corpo giratório 50, descrito em maiores detalhes mais adiante, tem um ou mais dutos integrais 51 transportados no corpo 50 em porções angularmente espaçadas ao redor dos mesmos. Logo, cada duto é girado ao redor de um eixo geométrico no centro do corpo. Os dutos são carregados com objetos 52 pelo conduto de suprimento 53 e atuam para singularizar os objetos de modo que sejam carregados em uma fileira um atrás do outro. O conduto de suprimento 53 inclui um portão 531 que regula o fluxo de objetos no corpo giratório

50. Os objetos se tornam alinhados com a direção longitudinal ao longo do eixo geométrico do duto seja paralelo ao duto conforme indicado em 521 ou antiparalelo conforme indicado em 522 à medida que objetos se movem a partir da extremidade interna de um duto à extremidade externa.

[0103] No exemplo mostrado, cada objeto tem um eixo geométrico longitudinal e é conformado de modo que o objeto tenha uma primeira e segunda orientações diferentes do eixo geométrico longitudinal. Ou seja, em um exemplo aplicado a parafusos ou elementos de fixação similares, os objetos têm uma cabeça 523 e uma haste 524 e o eixo geométrico longitudinal é longitudinal da haste de modo que quando o eixo geométrico longitudinal se alinhar à direção longitudinal do duto, a cabeça possa ser primeira ou última.

[0104] Portanto, no dispositivo, os objetos são formados em um fluxo de objetos que são singularizados a partir do próximo passando-se os objetos ao longo do duto de singularização e girando-se o duto de singularização ao redor do eixo geométrico 55 de modo que a força centrifuga gerada pela rotação atue para conduzir os objetos ao longo do duto de singularização e induzir pressão sobre os objetos contra uma parede 56 do duto de singularização 51 para deslizar ao longo da parede

56.

[0105] A fim de orientar os objetos de modo que o eixo geométrico longitudinal do objeto seja transversal ao comprimento do duto, uma seção do duto indicada em 57 contém uma fenda 58 conformada e projetada para permitir que somente parte do objeto tal como a haste entre enquanto a cabeça permanece no duto e não pode entrar na fenda. Conforme mais bem mostrado na Figura 1B, a seção do duto 57 é móvel para direcionar objetos a uma primeira reserva 61 ou uma segunda reserva 62.

[0106] Ou seja, a orientação é efetuada por uma estrutura de contiguidade, nesse exemplo, a fenda 58, que engata os objetos enquanto estiver no duto de singularização e atua para girar o eixo geométrico longitudinal ao redor do eixo geométrico transversal.

[0107] Os objetos experimentam um torque ao redor da porção do objeto que não pode entrar na fenda devido a forças de Coriolis e giram a fim de orientar o objeto em relação ao duto e à fenda. Logo, as cabeças e as hastes são alinhadas em ângulos retos à direção de movimento

[0108] Um detector 59 examina a passagem de objetos enquanto estiverem no duto e se comunica com um redirecionador 60 na extremidade do duto. O redirecionador 60 opera para direcionar objetos em diferentes trajetórias ascendente ou descendentemente. O redirecionador pode assumir diferentes formas. O redirecionador 60 conforme mostrado na Figura 1B compreende uma porção de duto curto que opera mudando-se o ângulo do dito seja ascendentemente à reserva 61 ou descendentemente à reserva 62. Outra forma de redirecionador é mostrada na Figura 4, que é a forma preferencial para ejetar objetos defeituosos mostrados em 591 geralmente próximos ao detector 59. O redirecionador pode direcionar objetos a uma reserva 61 que gira sincronamente (na mesma velocidade angular) com o corpo giratório ou a um depósito de rejeitos (não mostrado). Conforme mostrado mais facilmente na Figura 1B, o redirecionador pode direcionar objetos ao longo de diferentes trajetórias à reserva A 61 e à reserva B 62. Apenas duas reservas são mostradas por propósitos ilustrativos, mas mais, de preferência, três estão presentes.

Cada reserva tem três estados possíveis. Em primeiro lugar, a reserva pode estar girando sincronamente com o corpo giratório e objetos de recepção. Para armazenamento em um arranjo ordenado. Em segundo lugar, a reserva pode estar sendo submetida à aceleração angular. Logo, os objetos são transferidos a partir do duto de singularização 56 a um recipiente de reserva 63 no qual os objetos são paralisados para formar um suprimento de carga dos objetos. Os objetos no recipiente de reserva 63 podem ser usados por uma ferramenta como um arranjo lado a lado ou ser uma haste descarregada primeiro em um tubo para uso por uma ferramenta.

[0109] A aceleração angular faz com que a reserva descanse em relação a uma armação estacionária de referência ou faz com que a reserva se sincronize ao corpo giratório. Em terceiro lugar, a reserva pode estar em repouso. Enquanto estiverem em repouso, os objetos na reserva podem ser transferidos para outra reserva estacionária. Referindo-se à Figura 1B, os objetos do duto 56 são direcionados à reserva A que gira de modo síncrono. O detector 59 conta objetos que entram na reserva A e gera um sinal para acelerar a reserva B ao movimento síncrono quando um número limiar de objetos forem armazenados na reserva A. Quando a contagem do detector alcançar uma segunda contagem limiar correspondente à reserva A cheia, o redirecionador direciona objetos à reserva B. Nota-se que se compreende que a contagem de objeto represente o número de objetos que entram na reserva e não incluem objetos redirecionados a um depósito de rejeitos com base em um parâmetro medido. Embora objetos estejam sendo redirecionados à reserva B, a reserva A é colocada em repouso e, então, esvaziada. Quando vazia, a reserva A está pronta para assumir o local da reserva B para receber objetos. Logo, cada reserva realiza ciclos entre os três estados supramencionados. Para proporcionar um suprimento contínuo de objetos, requer-se pelo menos três reservas, uma para cada estado.

[0110] Conforme mostrado na Figura 1A, seis reservas 63 são angularmente separadas para se alinharem às saídas dos dutos. Em uma disposição alternativa, uma pluralidade de reservas 63 pode ser associada a cada saída de duto localizando- se as reservas em ângulos intermediários entre as saídas de duto. Por exemplo, de preferência, podem existir quatro ou mais reservas dispostas em ângulos entre cada par de saídas de duto. Nessa modalidade alternativa, sempre que uma reserva estiver cheia; o anel de reservas gira para a próxima reserva vazia no anel. Reservas cheias no anel podem ser transferidas individualmente conforme descrito acima ou um grupo substituindo-se o anel por outro quando todas as reservas no anel estiverem cheias.

[0111] O aparelho para carregar objetos com base em um parâmetro mensurável dos objetos mostrados nas Figuras 2 e 3 compreende um conduto de suprimento 10 que transporta objetos a serem singularizados e orientados a partir de um suprimento de carga 10A (Figura 3) que fornece os objetos em um fluxo contínuo para apresentação através do conduto a um corpo giratório 11 giratório ao redor de um eixo geométrico 12. Na modalidade mostrada, o corpo giratório é um disco plano com o eixo geométrico 12 disposto vertical de modo que o disco proporcione uma superfície horizontal superior na qual os objetos 13 são fornecidos no fluxo a partir do conduto 10. O conduto é disposto no centro do disco de modo que os objetos sejam depositados no centro da posição onde o disco está girando, mas onde há pouca velocidade externa. A velocidade do objeto nesse ponto é a partir do fluxo no conduto de suprimento 10. A velocidade em um ponto no disco é v=wr onde w é a velocidade angular e r é o raio. Se objetos forem depositados em uma região onde a mudança em velocidade é muito alta, eles quicam e o fluxo é caótico. Os objetos são depositados na região central para minimizar a mudança em velocidade.

[0112] Na superfície superior do disco que forma o corpo giratório proporciona-se um ou mais dutos 14 (Figura 3) cada um se estendendo a partir de uma extremidade interna 15 adjacente ao eixo geométrico para fora a uma extremidade externa 16 espaçada em uma distância radial maior para fora a partir do eixo geométrico em relação à extremidade interna. Nessa modalidade, a extremidade externa 16 dos dutos é disposta adjacente, mas espaçada para dentro, a partir da borda 17 do disco 11. Nessa modalidade, cada duto 14 se estende a partir de uma posição estritamente adjacente ao centro até a periferia 17 do disco de modo que o centro dos dutos seja disposto imediatamente lado a lado e os dutos divirjam para fora de modo que na extremidade externa 16 eles sejam espaçados em torno da periferia

17.

[0113] Logo, as extremidades internas 15 são dispostas em um arranjo adjacente ao eixo geométrico de modo que o conduto de suprimento 10 atue para depositar os objetos a serem classificados nas extremidades internas 15 dos dutos para entrada dos objetos a serem singularizados e orientados nas extremidades internas. Visto que as extremidades internas são imediatamente adjacentes ao centro do disco, os objetos formam uma pilha no centro que é automaticamente classificada uniformemente nas bocas abertas dos dutos em suas extremidades internas. Supondo uma pilha contínua de objetos no centro, a rotação do disco atuará para classificar uniformemente os objetos nos dutos individuais em um fluxo definido pelas dimensões da boca em relação às dimensões dos objetos. No princípio da trajetória ao longo do duto, os objetos serão imediatamente adjacentes ou sobrepostos. No entanto, a passagem dos objetos ao longo do duto enquanto são acelerados pelas forças centrifugas atuará para espalhar os objetos em relação ao próximo para formar uma linha de objetos sem sobreposição. À medida que as forças aumentam com uma distância radial crescente a partir do eixo geométrico 12, os objetos serão crescentemente acelerados e, logo, a distância entre os objetos aumentará ao longo do comprimento do duto. Os objetos se alinham ao duto axialmente na primeira parte do duto e o comprimento do objeto define um espaçamento inicial centro a centro com alguma variação devido a diferenças na orientação do objeto. A aceleração centrifuga é uniforme em um dado raio. As forças de atrito representam em escala à força de

Coriolis = uN (u = coeficiente de atrito, N = força normal à parede de duto fornecida primariamente pela força de Coriolis). Conforme apresentado acima, o duto pode ser conformado para minimizar a força normal e o atrito curvando-se o duto ao longo da linha de força líquida (mencionada no texto anterior). De modo oposto, a aceleração de objeto pode ser reduzida curvando-se o duto para aumentar as forças normais, curvando-se o duto a um raio constante ou até mesmo decrescente, ou aumentando- se o coeficiente de atrito de uma porção selecionada de um duto mudando-se a textura e/ou material.

[0114] Os objetos singularizados podem ser totalmente separados do próximo definindo um espaço, podem estar imediatamente um atrás do outro ou podem, até mesmo, ser ligeiramente sobrepostos.

[0115] Logo, os dutos são conformados e dispostos de modo que os objetos sejam acelerados à medida que passam a partir da extremidade interna à extremidade externa a fim de fazer com que os objetos sejam alinhados um após o outro em uma fileira à medida que se movem em direção à extremidade externa.

[0116] As extremidades externas 16 são dispostas em um arranjo angularmente espaçado em uma periferia externa do corpo giratório de modo que os objetos da fileira de objetos em cada duto sejam liberados por força centrifuga a partir do disco para fora a partir do eixo geométrico do disco. As aberturas estão dispostas em um plano radial comum do disco. Os dutos podem ser formados como ranhuras cortadas na superfície superior de um disco mais grosso ou por paredes adicionais aplicadas na superfície superior do disco ou guias com formato bidimensional e/ou tridimensional.

[0117] Um arranjo 20 de dispositivos de separação de objeto 21 é disposto em um ânulo na borda externa 17 do disco de modo que dispositivos de separação individuais 21 sejam dispostos em posições angularmente espaçadas ao redor do disco.

[0118] Cada dispositivo de separação é operável para direcionar cada objeto em uma dentre uma pluralidade de trajetórias conforme determinado pela operação dos dispositivos de separação. No exemplo mostrado, os dispositivos de separação são dispostos para direcionar os objetos para cima ou para baixo em relação ao plano das saídas 16. Conforme mostrado na Figura 2 e na Figura 4A, dispositivo de separação 21 pode adotar uma posição intermediária inicial ou de partida onde os objetos não são separados em uma direção ou na outra. Conforme mostrado na Figura 4B, o dispositivo de separação pode ser movido para cima a fim de direcionar os objetos para baixo em uma trajetória 22 para coleção dentro de uma câmara de coleta

25. De modo similar, quando o dispositivo de separação for movido a uma posição rebaixada conforme mostrado na Figura 4C, os objetos são movidos para cima sobre o dispositivo de separação ao longo de uma trajetória 24 para coleção dentro de uma câmara 23. As câmaras 23 e 25 podem ser um depósito de rejeitos, uma seção de duto, uma operação de embalagem, uma operação de marcação ou uma reserva. As duas trajetórias 22 e 24 são separadas por uma placa guia 26 que garante que os objetos se movem a uma ou a outras das câmaras 23, 25. A placa guia 26 e as paredes das câmaras 23, 25 podem ser revestidas com um material macio para reduzir forças de impacto sobre os objetos. Os objetos podem ser desacelerados pelo fluxo de ar ou uma cortina de material compatível na entrada aos recipientes 23, 25.

[0119] A fim de controlar os dispositivos de separação 21, proporciona-se um sistema de medição genericamente indicado em 28 que é usado para medir um parâmetro ou parâmetros selecionados dos objetos à medida que aqueles objetos se movem a partir da extremidade do duto na borda do disco em direção aos dispositivos de separação. Os dispositivos de medição são transportados em um anel de montagem 28A.

[0120] O sistema de medição pode ser de qualquer tipo adequado conhecido na indústria, por exemplo, sistemas de medição óptica que detectam determinadas características ópticas dos objetos para determinar os parâmetros particulares que se exigem ser medidos. Outros sistemas de medição também podem ser usados visto que o tipo de sistema a ser usado e os parâmetros a serem selecionados não fazem parte da presente invenção.

[0121] Cada dispositivo de separação 21 é associado a um respectivo dispositivo de detecção 28, que pode incluir múltiplos componentes de detecção, operáveis para medir o parâmetro dos objetos e em resposta aos parâmetros medidos pelo dispositivo de detecção associado, o respectivo dispositivo ou dispositivo de separação é operado para selecionar a trajetória 22 ou a trajetória 24.

[0122] Avaliar-se-á que o número de trajetórias pode ser modificado para incluir mais de duas trajetórias, caso necessário, dependendo dos parâmetros a serem medidos. Essa seleção a um número aumentado de trajetórias pode ser realizada proporcionando-se subsequentes dispositivos de separação 21 posicionados a jusante na separação inicial. Dessa forma, uma ou ambas as trajetórias podem ser divididas em duas ou mais trajetórias subsidiárias com todos os dispositivos de separação sendo controlados por um sistema de controle 29 que recebe os dados a partir do dispositivo de medição é 28.

[0123] Logo, o disco 11 tem uma face frontal 30 voltada para o conduto de suprimento e os dutos 14 são dispostos em um plano radial do disco e se estendem para fora a partir do eixo geométrico a uma periferia 17 do disco 11.

[0124] Conforme mostrado na Figura 2, os dutos 14 são curvados de modo que a extremidade externa 16 seja angularmente retardada em relação à extremidade interna 15. Isso forma uma superfície lateral de cada duto que é angularmente retardada em relação à direção de rotação em sentido horário conforme mostrado em D. Essa curvatura dos dutos é disposta para seguir substancialmente as forças de Coriolis e centrifuga de modo que os objetos sigam ao longo do duto sem pressão excessiva contra qualquer parede lateral do duto. No entanto, o formato do duto é disposto de modo que as forças de Coriolis tendam a conduzir o objeto contra o lado a jusante do duto 14.

[0125] Conforme mais bem mostrado na Figura 2, os dutos 14 estão imediatamente lado a lado nas extremidades internas 15 adjacentes ao eixo geométrico e aumentam em espaçamento em direção à extremidade externas 16. Nas extremidades internas 15, os dutos estão imediatamente lado a lado de modo que o número máximo de dutos seja proporcionado dividindo-se 2*pi pelo ângulo subtendido pela largura das extremidades de duto na abertura 15. O número de dutos pode ser aumentado, em uma disposição não mostrada, onde os dutos incluem ramificações de modo que cada duto se divida ao longo de seu comprimento em uma ou mais ramificações.

[0126] Na modalidade das Figuras 2 e 3, o dispositivo de detecção 28 e o dispositivo de separação 21 ficam ambos situados dentro da periferia 17 do disco. Dessa forma, os objetos são guiados à medida que passam a partir da extremidade externa dos dutos até o arranjo de dispositivos de separação. Conforme mostrado na Figura 2, uma parede 98 pode ser usada para paralisar o movimento para fora dos objetos. A parede 98 pode, por exemplo, estar situada na extremidade de uma reserva. De preferência, a parede 98 tem uma camada de material compatível macio 99 tal como borracha para amortecer o impacto dos objetos e reduzir a probabilidade de danos aos objetos.

[0127] Conforme mais bem mostrado nas Figuras 4A, 4B e 4C, cada dispositivo de separação compreende uma cabeça de separação 40 tendo uma borda frontal 41 disposta genericamente em um plano radial do disco 11 de modo que os objetos liberados a partir das extremidades externas 16 se movam em direção à borda frontal 41. A cabeça de separação 40 inclui as superfícies guia inclinadas 42 e 43 nos respectivos lados da borda frontal 41. Dessa forma, a cabeça de separação 40 tem um formato genérico de cunha. A cabeça de separação é montada em uma camada

44 montada dentro de um tubo 45 de modo que a alavanca e o mecanismo de atuação para a alavanca fiquem protegidos dentro do tubo que fica situado atrás e protegido pela cabeça separadora. Um atuador 46 é proporcionado para mover a borda frontal 41 entre a primeira e segunda posições acima e abaixo do plano radial 47 definido pela trajetória do objeto 13. Logo, na Figura 4A, uma posição central e neutra é mostrada. Na Figura 4B, a borda frontal 41 se moveu para cima que é disposta para direcionar o objeto a um lado do plano radial abaixo do plano radial. Na posição mostrada na Figura 4C, a borda frontal é movida para baixo a um segundo lado do plano radial e é disposta para direcionar o objeto ao primeiro lado ou superior do plano radial. Esse movimento da cabeça em formato de cunha e sua borda frontal requer pouco movimento da borda frontal 41 e usa o impulso do próprio objeto para induzir a separação simplesmente pelo objeto deslizando sobre as superfícies guia 42 e 43. Portanto, a cabeça de separação não precisa se mover em impacto com o objeto ou gerar forças transversais sobre o objeto visto que a cabeça meramente precisa se mover em posição permitindo que o objeto gere as forças de separação necessárias.

[0128] Tendo em vista a provisão da alavanca, requer-se que o atuador 46 gere somente movimentos de pouca distância e, logo, pode ser movido por membros piezoelétricos. Alternativamente, os movimentos podem ser realizados por uma pequena bobina eletromagnética. Esse desenho permite o uso de componentes que podem gerar a ação de alta velocidade necessária para assumir as duas posições das Figuras 4B e 4C de modo suficientemente rápido para acomodar um movimento de alta velocidade dos objetos. Conforme mostrado, o atuador 46 fica localizado fora da cabeça de separação e é disposto em um plano radial da cabeça de separação.

[0129] Portanto, a disposição da presente invenção proporciona um sistema para singularização e orientação dos objetos, por exemplo, parafusos, onde os objetos são fornecidos em uma zona de carga e são separados pelos dutos e a entrada dos dutos a fim de formar uma pluralidade de fluxos dos objetos.

[0130] Conforme mais bem mostrado na Figura 1, o dispositivo de reversa de objeto 63 proporciona um suprimento dos objetos que são transferidos conforme mostrado em 65 a um membro de transferência 66 para transferir os objetos singularizados e orientados a partir do dispositivo de reserva de objeto 63 a uma ferramenta de operação 67 tal como uma parafusadeira.

[0131] Como uma alternativa à parafusadeira 67, os objetos da reserva 63 podem ser fornecidos conforme indicado em 70 a um dispositivo de operação 71 tal como um marcador para aplicar uma ação aos objetos orientados de modo que a ação ocorra em cada objeto na mesma orientação.

[0132] Conforme mostrado na Figura 5, mostra-se uma disposição alternativa em que a orientação está situada além de uma extremidade do duto de singularização ao invés de no próprio duto.

[0133] Nessa disposição, existe um corpo giratório 75 no qual objetos 74 são depositados na região central por um contudo de carga 77.

[0134] Nessa disposição, o conduto de carga 77 pode incluir um dispositivo de agitação 79 de modo que o duto de suprimento seja agitado para garantir que os objetos entrem no duto ou dutos de singularização e não travar devido ao atrito ou intertravamento.

[0135] Os objetos se movem ao longo do duto 76 integral ao corpo giratório 75 a partir da abertura interna à abertura externa sob a influência da força centrifuga. Os objetos são alinhados contra uma parede de duto 78 pela força de Coriolis. Os objetos que saem do duto atravessam um vão de ar 80 e são direcionados em um duto estacionário 81, que constitui a reserva de objeto nessa modalidade, por uma série de cunhas 82 e a orientação de cada objeto é medida por um detector 83. Os objetos determinados como estando dentro de uma amplitude de orientação desejada continuam no duto estacionário 81, objetos orientados de outra forma são rejeitados (e possivelmente reintroduzidos ao duto de carga 77) pelo redirecionador 84. Em uma forma relacionada (não mostrada), um redirecionador 84 direciona objetos com diferentes orientações em diferentes reservas. Por exemplo, uma primeira reserva pode ser um tubo preenchido extremidade à extremidade com objetos orientados com um vetor de orientação paralelo ao eixo geométrico do tubo e uma segunda reserva pode ser preenchida extremidade à extremidade aos objetos orientados antiparalelos ao eixo geométrico do tubo. Após o preenchimento, ambos os tubos são removidos e o segundo tubo é girado 180 graus para colocar a orientação de todos os objetos no segundo tubo em alinhamento com os objetos no primeiro tubo.

[0136] De preferência, o duto estacionário tem um corte transversal ligeiramente maior que o objeto de modo que as paredes do duto estacionário tendam a preservar a orientação do objeto. O duto estacionário é, de preferência, curvado de modo que os objetos que entram vão de encontra a uma parede de duto em um lado do duto. A parede de duto se alinha ao objeto longitudinalmente. Em algumas modalidades, os objetos são reservados e usados extremidade à extremidade. Em algumas modalidades, a parede de duto inclui uma estrutura de contiguidade tal como uma fenda para alinhamento de objeto. Os objetos que entram no duto estacionário tenderão a se colidirem com as paredes do duto estacionário em ângulos de incidência e percam impulso, ultimamente entrando em repouso. O objeto pode opcionalmente ser transportado por uma diferença em pressão de ar entre a entrada e a saída do duto estacionário.

[0137] As Figuras 6A a 6C ilustram métodos alternativos para colocar um fluxo de objetos com diferentes orientações em uma orientação comum em uma reserva de objeto. Na Figura 6A, um fluxo de objetos se move da esquerda para direita sob a influência de força centrifuga e é singularizado. Os objetos são inicialmente orientados paralelos e antiparalelos à parede de duto por força de Coriolis. A orientação de cada objeto é determinada pelo detector próximo ao fluxo que se comunica com um redirecionador. Se o objeto estiver em uma orientação desejada, o objeto continua ao longo de uma primeira trajetória. Caso contrário, o objeto é redirecionado em outra trajetória por um redirecionador 84. Em uma disposição (não mostrada) a trajetória opera para engatar os objetos que não são corretamente orientados e são retornados ao conduto de suprimento.

[0138] A disposição mostrada na Figura 6A é um rotador de objeto de π radianos em torno de um eixo geométrico ortogonal ao eixo geométrico longitudinal que pode ser usado separadamente ou em combinação com os métodos de orientação precedentes ou seguintes. Nessa disposição, o redirecionador 84 opera para direcionar objetos orientados antiparalelos para seguir a trajetória 81 e os objetos orientados paralelos para seguir a trajetória 86. A trajetória 86 carrega objetos em uma reserva por cima. A trajetória 81 carrega objetos em uma reserva por baixo. Os objetos que entram na reserva são propelidos para a direita. A reserva é conformada para preservar a orientação de objetos que entram ao longo da trajetória 81 e da trajetória

86. Devido ao fato de os objetos entrarem a partir de direções opostas com orientação oposta, os objetos na reserva têm a mesma orientação conforme mostrado.

[0139] Logo, os objetos são operados mediante a mudança da orientação dependendo da orientação detectada e os objetos são direcionados ao longo da primeira e segunda trajetórias 81, 86 dependendo da detecção da primeira e segunda orientações. A primeira trajetória 81 é disposta para mudar a orientação dos objetos em relação à segunda trajetória de modo que os objetos sejam combinados em um fluxo comum 63 a partir da primeira e da segunda trajetórias na mesma orientação.

[0140] A disposição mostrada na Figura 6B é um rotador de objeto de π/2 radiano ao redor de um eixo geométrico ortogonal ao eixo geométrico longitudinal que pode ser usado separadamente ou em combinação com os métodos de orientação precedentes ou seguintes. O caso mostrado nessa disposição é um chip de circuito integrado montado em superfície 100 com simetria rotacional de 4 vezes. O ponto 101 representa, de modo convencional, a posição do pino 1 e pode estar em qualquer uma das oito posições após a singularização: quatro orientações voltadas para a parede de duto de singularização e quatro orientações não voltadas para a parede de duto de singularização. O detector 83 determina a orientação do objeto. O redirecionador 84 opera para direcionar objetos com o pino 1 nos cantos superior direito e inferior direito nas trajetórias 811 e 861 respectivamente. A trajetória 861 carrega objetos em uma reserva a partir de cima. A trajetória 811 carrega objetos em uma reserva diretamente. Os objetos que entram na reserva são propelidos para a direita. A reserva é conformada para preservar a orientação dos objetos que entram ao longo das trajetórias. Devido ao fato de os objetos entrarem a partir de direções ortogonais, os objetos na reserva têm a mesma orientação conforme mostrado. Deve-se avaliar que rotações de objeto de π/2 e - π /2 radiano são imagens espelhadas uma da outra na disposição mostrada na Figura 6B. Objetos orientados na reserva são carregados a uma operação de embalagem genericamente indicada em 103. Os objetos são substituídos em bolsas 104 em uma fita 105. Os comprimentos de trajetória ou tempo de deslocamento ao longo das duas trajetórias 811 e 861 são dispostos de modo que sejam iguais a fim de que um objeto extraído na trajetória 861 seja invertido e retornado à trajetória 811 no mesmo local que foi removido. Todas as trajetórias 76, 811 e 861 podem ser montadas em um corpo giratório comum ou as trajetórias 661 e 811 podem ser mantidas estacionárias enquanto a trajetória 76 gira para proporcionar a ação de singularização.

[0141] A disposição mostrada na Figura 6C é um rotador de objeto de π radianos em torno de um eixo geométrico longitudinal que pode ser usado separadamente ou em combinação com métodos de orientação precedentes ou seguintes. Os objetos orientados não voltados para a parede de singularização são redirecionados na trajetória 811 e se deslocam diretamente a uma reserva. Os objetos orientados voltados para a parede de singularização são redirecionados à trajetória 861 que tem um giro de π radianos 862. As paredes de duto da trajetória 861 são conformadas para restringir que objetos sigam o eixo geométrico de trajetória. Portanto, um giro de π radianos na trajetória 861 em 862 vira a orientação do objeto por π radianos e, então, deposita o objeto em uma reserva. Os objetos orientados na reserva podem, por exemplo, passar por uma operação de marcação 864 onde os objetos marcados são, então, direcionados a uma operação de embalagem 103 na qual os objetos são colocados em bolsos 104 em uma fita 105

[0142] Embora as Figuras 6A a 6C mostrem rotações de objeto ortogonal, deve-se avaliar que outros ângulos de rotação são possíveis e que as rotações podem ser aplicadas sequencialmente em qualquer ordem para alcançar uma orientação de objeto desejada.

[0143] A Figura 7 ilustra um método para converter um fluxo radial de objetos singularizados e orientados no duto 89 transportado no corpo 88 girando em torno de do eixo geométrico 824 em um fluxo axial de objetos singularizados e orientados fluindo ao longo de um duto de saída 90. Os objetos são depositados na região central de um corpo giratório e entram em um duto conforme mostrado em maiores detalhes nas Figuras 1 a 3. Os objetos são orientados em uma região próxima à periferia do corpo giratório por métodos melhor mostrados nas Figuras 1, 6A, 6B e 6C na região denominada como zona de alinhamento. Os objetos que saem da zona de alinhamento entram em uma trajetória rotulada de duto 91 que se curva radialmente para dentro em direção ao eixo geométrico 824 tornando-se axial na extremidade terminal 90. A força centrífuga e o atrito resistem ao movimento dos objetos ao longo da trajetória 91, logo, é necessário proporciona uma força motriz na direção da trajetória 91. A força motriz pode ser fornecida por um gradiente de pressão gerado aplicando-se vácuo à extremidade terminal 91A da trajetória 91 na saída 90. Outros métodos podem ser usados tal como a pressão de ar entregue à trajetória 91 em algum ponto (não mostrado) ao longo da direção de deslocamento dos objetos. A trajetória 91 também pode, por exemplo, assumir a forma de uma esteira móvel com receptáculos para receber objetos (não mostrados).

[0144] Deve-se notar que a disposição mostrada pode induzir um giro no objeto na extremidade terminal. Uma seção de extremidade opcional 91B ligada a uma junta giratória pode ser induzida a girar na direção oposta para reduzir o giro do objeto.

[0145] Logo, os objetos são carregados a partir do duto de singularização 89 a um duto de suprimento 91 tendo uma porção de extremidade 90 disposta no eixo geométrico de rotação do duto de singularização de modo que os objetos sejam fornecidos na porção de extremidade 90 em um fluxo com a mesma orientação (incluindo, por exemplo, a disposição na Figura 6A dentro da trajetória 91) para carregar a uma ferramenta ou parafusadeira 67. A disposição mostrada pode produzir um fluxo axial de objetos em qualquer orientação devido à gravidade ser pequena comparada às forças inerciais geradas no duto de singularização.

[0146] As Figuras 8A e 8B mostram disposições adequadas para singularizar e orientar diferentes tipos de objetos. A Figura 8A mostra um corpo giratório 901 com dois dutos 911 e 912. O duto 911 é carregado com objetos através do conduto de suprimento 921 conectado a um suprimento volumoso (não mostrado) de um primeiro tipo de objeto. O duto 912 é carregado com objetos através do conduto de suprimento 922 conectado a um suprimento volumoso (não mostrado) de um segundo tipo de objeto. Os condutos de suprimento concêntricos são estacionários e não fixados ao corpo giratório 901. Em algumas modalidades, um duto 911 é confinado conforme indicado em 914 para restringir a orientação do objeto. Portanto, com a disposição na Figura 8A, fluxos singularizados de dois tipos diferentes de objetos podem ser fornecidos ao mesmo tempo através dos dutos 911 e 912. A Figura 8B mostra uma disposição alternativa em que os condutos de suprimento 921 , 922 e 923 carregam objetos a partir do lado para as regiões centrais de corpos giratórios 901, 902 e 903, respectivamente. Os condutos de suprimento podem ser mangueiras flexíveis ou canos rígidos. Os condutos de suprimento são estacionários e não fixados aos corpos giratórios. Os corpos giratórios 901, 902 e 903 contêm dutos 911, 912 e 913 respectivamente. Os corpos giratórios podem girar em diferentes taxas a fim de fornecer diferentes tipos de objetos a uma operação a jusante nas quantidades exigidas. Alternativamente, os corpos giratórios 901, 902 e 903 podem girar sincronamente como um corpo único.

[0147] As Figuras 9A a 9C mostram uma série de etapas de outro método para mudar a orientação do objeto e colocar os objetos em uma reserva extremidade à extremidade. Um detector 106 determina a orientação do objeto no duto de singularização 107. Os objetos alinhados antiparalelos entram em uma fenda 108 em um corpo giratório 111. De preferência, a fenda 108 contém uma mola 109 que se comprime armazenando energia cinética do objeto. À medida que a mola estiver sendo comprimida, o corpo giratório gira e a fenda 108 se move a uma posição de liberação 110 mostrada na Figura 9B. Então, a energia armazenada na mola 109 ejeta o objeto com uma orientação inversa e substancialmente a mesma energia cinética que entrou. Deve-se notar que a mola 109 pode ser mecânica ou eletromagnética. De preferência, o corpo giratório 111 tem as fendas em faces opostas para limitar a amplitude de movimento angular exigida para captar um segundo objeto. Para objetos alinhados paralelos ao eixo geométrico do duto de singularização, o corpo giratório gira para proporcionar uma trajetória 112 ao objeto para passar reto através de uma reserva.

[0148] Quando o detector determinar que o objeto está em uma primeira orientação, o segundo corpo giratório 111 é girado a uma primeira posição para alinhar o duto 112 através do corpo giratório com a trajetória do objeto 107 e o objeto passar desimpedido retendo a primeira orientação em um duto de suprimento ou reserva 114. O duto de suprimento 114 é um cartucho de tubo. Quando o detector determinar que o objeto está em uma segunda orientação, o segundo corpo giratório é girado a uma segunda posição para alinhar uma depressão no corpo giratório com a trajetória do objeto. O objeto entra na depressão e atua contra uma mola a fim de transferir a energia cinética do objeto em energia potencial na mola.

[0149] O segundo corpo giratório 111 gira a uma posição de liberação onde o objeto é liberado com uma orientação diferente. Em alguns casos, o segundo corpo giratório tem um estojo (não mostrado) que retém o objeto durante a rotação à posição de liberação. Na posição de liberação, a energia potencial armazenada na mola é transferida à energia cinética do objeto. A disposição mostrada proporciona um eixo geométrico 116 de rotação do corpo 111 que está a uma distância significativa a partir do próprio objeto. Em alguns casos, o eixo geométrico 116 pode estar no centro de massa do objeto ou no objeto a fim de reduzir a energia necessária para se mover entre as posições das Figuras 9A e 9B.

[0150] A mola 109 também pode ser proporcionada por uma mola eletromagnética. Para objetos que têm uma carga elétrica líquida ou uma separação de carga líquida (dipolo), um campo elétrico é opcionalmente aplicado para reter a mola em uma posição fixa, ou até mesmo aumentar a energia armazenada na mola a um nível predeterminado. Então, o segundo corpo giratório gira a uma posição de liberação e o campo elétrico é desligado ou invertido. A energia potencial na mola é transferida ao objeto e o objeto é ejetado a partir da depressão com uma orientação diferente. A energia cinética do objeto pode ser adicionalmente aumentada na posição de liberação invertendo-se o campo elétrico.

[0151] As Figuras 10A e 10B mostram um processo de duas etapas em que os objetos são singularizados por um duto 120 em um corpo giratório 121 e liberados em todas as direções ao redor da periferia. Os objetos são captados por uma estrutura de funil 123 feita preferencialmente de um material compatível para reduzir a energia cinética do objeto.

[0152] Na Figura 10A, o funil direciona objetos ao duto de liberação 124 onde o detector 125 mede a presença do objeto gerando um sinal que induz um segundo corpo giratório 126 a girar para alinhar o duto de orientação 127 ao duto de liberação a fim de capturar o objeto 128. O duto de orientação 127 é conformado para guiar o objeto em direção a uma fenda de contiguidade 130. O corpo giratório e o duto de orientação integral são, então, girados em torno do eixo geométrico 131 gerando forças inerciais que fazem com que uma parte do objeto entre na fenda de contiguidade e oriente o eixo geométrico longitudinal do objeto normal à parede de duto da mesma forma conforme descrito com referência à Figura 1A. O movimento radial do objeto devido às forças centrifugas é evitado por um invólucro ao redor do segundo corpo giratório (não mostrado). Os objetos alinhados são liberados em uma reserva 132 na posição de liberação 133. A reserva fornece objetos singularizados e orientados à ferramenta 134.

[0153] Na Figura 10B, o funil restringe a orientação dos objetos a estados com um eixo geométrico longitudinal paralelo e antiparalelo ao eixo geométrico do funil. O detector 125 mede a orientação do objeto e gera um sinal que induz o redirecionador 135 a direcionar objetos orientados antiparalelos à reserva 137 e objetos orientados paralelos a uma roda de alinhamento 136 com bolsas 138 que retêm a orientação paralela. Então, a roda gira por uma distância de uma posição de bolsa a fim de apresentar uma bolsa vazia para o próximo objeto orientado paralelo. Um invólucro externo retém os objetos em bolsas entre a posição de captura 139 e a posição de liberação 140. Uma vez que as bolsas entre as posições de captura e liberação forem preenchidas, cada incremento da roda captura um objeto e libera um objeto em uma direção angularmente deslocada a partir da posição de captura. Logo, conforme mostrado, os objetos são capturados em uma orientação paralela e liberados em uma trajetória 141 à reserva 137 em uma orientação substancialmente antiparalela. Os objetos são carregados a partir da reserva 137 à ferramenta 134.

[0154] As construções das Figuras 11A e 11B são muito similares às construções das Figuras 10A e 10B e usam os mesmos sistemas de orientação conforme mostrado nessas modalidades. Assim como a modalidade mostrada na Figura 7, os objetos são depositados na região central de um corpo giratório 88 e entram em um duto 89 conforme mostrado em maiores detalhes nas Figuras 1 a 3. Os objetos são singularizados no duto 89 transportado no corpo 88 que gira em torno do eixo geométrico 824. Na modalidade da Figura 7, os objetos são colocados em uma orientação comum no corpo giratório enquanto nas modalidades das Figuras 11A e 11B os objetos são colocados em uma orientação comum após sair de uma porta axial 90. De modo específico, os objetos com um eixo geométrico longitudinal entram na porta axial 90 com orientação paralela ou antiparalela em relação ao eixo geométrico de rotação.

[0155] Na Figura 11A, a porta axial direciona objetos ao duto de suprimento 91 onde o detector 125 mede a presença do objeto gerando um sinal que induz um segundo corpo giratório 126 a girar para alinhar o duto de orientação 127 ao duto de suprimento 91 a fim de capturar o objeto 128. O duto de orientação 127 é conformado para guiar o objeto em direção a uma fenda de contiguidade 130. O corpo giratório e o duto de orientação integral são, então, girados em torno do eixo geométrico 131 gerando forças inerciais que induzem uma parte do objeto a entrar na fenda de contiguidade e orientar o eixo geométrico longitudinal do objeto normal à parede de duto da mesma forma conforme descrito com referência à Figura 1A. O movimento radial do objeto devido a forças centrifugas é evitado por um invólucro ao redor do segundo corpo giratório (não mostrado). Os objetos alinhados são liberados em uma reserva 132 na posição de liberação 133.

[0156] Na Figura 11B, o detector 125 mede a orientação do objeto próxima à porta axial 90 e gera um sinal que induz o redirecionador 135 a direcionar objetos orientados antiparalelos à reserva 137 e objetos orientados paralelos a uma roda de alinhamento 136 com bolsas conformadas para capturar objetos na posição 139 e reter a orientação paralela. Então, a roda gira uma posição de bolsa apresentando uma bolsa vazia para o próximo objeto orientado paralelo. Um invólucro externo retém os objetos em bolsas entre a posição de captura 139 e a posição de liberação 140. Uma vez que as bolsas entre as posições de captura e liberação forem preenchidas, cada incremento da roda captura um objeto e libera um objeto em uma direção angularmente deslocada a partir da posição de captura. Logo, conforme mostrado, os objetos são capturados em uma orientação paralela e liberados à reserva 137 em uma orientação substancialmente antiparalela por um meio de transferência 141. Os objetos são carregados a partir da reserva 137 à ferramenta 134.

[0157] Além da disposição de fenda 58 (Figura 1A) descrita anteriormente para orientar os objetos dentro do duto, que pode ser o duto de singularização ou em um duto separado a jusante, muitas outras disposições para mudar a orientação são possíveis. Em uma disposição (não mostrada) o objeto pode ser orientado por um simples atrito entre o objeto e a parede na qual o mesmo está se deslocando, desde que espaço suficiente seja proporcionado dentro do duto para que o objeto se vire. Nessa disposição, onde o objeto tem áreas de maior e menor atrito, o atrito faz com que a área do objeto que tem a maior parte do efeito de atrito com a parede fique situada em uma posição onde essa área é traseira e a área de menor efeito de atrito é dianteira.

[0158] Outras disposições podem usar um efeito de rebote descrito abaixo. Podem-se projetar muitas outras disposições superficiais que se engatam ao objeto e podem girá-lo em torno de um determinado eixo geométrico para obter uma mudança em orientação. Avaliar-se-á, também, que alguns objetos têm muitos eixos geométricos diferentes ao redor dos quais a orientação pode ser mudada e as disposições descritas no presente documento podem ser usadas repetidamente para reorientar o objeto em torno de todos os eixos geométricos para obter uma orientação dentre as oito orientações diferentes.

[0159] Voltando-se agora à Figura 12, mostra-se outra disposição similar àquela das Figuras 6A, 6B e 6C onde a orientação do objeto é determinada pelo sensor 83 e direcionada pelo deflector 84 em uma das duas trajetórias separadas. Em uma das trajetórias, a orientação é mantida e, na outra, a orientação é invertida. Na Figura 12, a segunda trajetória é mostrada em 142 e a orientação é mudada introduzindo-se o objeto 148 em uma trajetória 145 que inclui um dispositivo de rebote

146. O objeto passa através de um vão de ar 143 no qual um detector 144 fica situado para captar o caráter ou orientação do objeto. O dispositivo de rebote é disposto para impactar o objeto em um local exigido de modo que seu quique faça com que ele mude a orientação. Logo, conforme mostrado, se a cabeça impactar o dispositivo de rebote primeiro, o objeto é invertido em direção na trajetória 145 de modo que a haste ou a cauda seja primeira. O dispositivo de rebote 146 pode ser movido ou atuado para mudar a direção de rebote a trajetórias diferentes dependendo dos dados provenientes do sensor 144.

[0160] Na Figura 13, mostra-se outra disposição similar àquela da Figura 6. Nessa disposição, o deflector 84 é substituído por um deflector de rebote 821 que é móvel entre duas posições diferentes dependendo da detecção da orientação do objeto pelo sensor 83. Em uma posição onde a orientação é determinada como sendo uma orientação exigida, o deflector 821 se move afastando-se da trajetória e permite que o objeto passe a partir da trajetória 76 na trajetória 81 enquanto mantém a mesma orientação. Na segunda position, o deflector de rebote impacta o objeto que é determinado como sendo a orientação oposta e impacta o objeto de modo a fazer com que o objeto entre na trajetória 86 enquanto, ao mesmo tempo, inverte a orientação no rebote.

[0161] A Figura 14A mostra um corte radial do duto 825 girando ao redor do eixo geométrico 824 que gera forças centrifugas e inerciais de Coriolis ao longo do duto e na parede de duto, respectivamente, conforme indicado. A geometria do duto conforme mostrado serve apenas para motivos de simplicidade de ilustração. A parede de duto pode, em geral, ser curvada tendo componentes radiais e tangenciais. Os objetos 826 e 827 estão se movendo ao longo da trajetória 828 acelerados pela força centrifuga que tende a aumentar o espaçamento entre os objetos. O objeto 826 em uma primeira orientação é estável ao longo da trajetória 828 como uma força normal a partir da parede de duto na trajetória 828 contrária à força de Coriolis na parede de duto. O objeto 827 em uma segunda orientação é instável ao longo da trajetória 828 e tende em direção à trajetória 829 devido a um degrau tangencial na parede de duto

830. O objeto 827 experimenta um torque ao redor do eixo geométrico 831 m direção à trajetória 829. Portanto, os objetos com diferentes orientações são classificados verticalmente na direção do eixo geométrico de rotação do duto em diferentes trajetórias pela disposição mostrada na Figura 14A.

[0162] A Figura 14B mostra outra disposição adequada para mudar a orientação dos objetos movendo-se ao longo da trajetória 833. Em uma disposição, uma protuberância 834 é posicionada para engatar objetos à orientação do objeto 827 e gerar um torque para girar o objeto em 90 graus. O objeto 826 passa sob a protuberância 834 e retém a mesma orientação. Em uma segunda disposição, um detector (não mostrado) mede a orientação de cada objeto e dependendo da orientação medida, um sistema de controle atua a protuberância 835 para engatar e girar objetos selecionados a partir de uma primeira orientação a uma segunda orientação.

[0163] A Figura 14C mostra uma disposição para classificar objetos tangencialmente dependendo da orientação do objeto. Os objetos 826 e 827 são acelerados ao longo da trajetória 836 pela força centrifuga e são mantidos contra a parede de duto da trajetória 836 pela força de Coriolis. O objeto 827 encontra a fenda 839 e é suportado acima e abaixo da fenda 839 por seções de parede de duto indicadas em 840 e 841. Em algumas modalidades, a fenda 839 pode ser aberta e fechada por um atuador em resposta a uma medição de sensor da orientação do objeto. Portanto, o objeto 826 continua ao longo da trajetória 836. O objeto 826 encontra a fenda 839 e é suportado apenas pela faixa de parede de duto indicada em

840. Portanto, o objeto 826 é empurrado através da fenda 839 pela força de Coriolis e cruza o vão entre as trajetórias 838 e procede ao longo da trajetória 837. Portanto, os objetos com diferentes orientações são classificados tangencialmente pela disposição mostrada na Figura 14C.

[0164] As disposições mostradas nas Figuras 14A, 14B e 14C podem ser usadas em qualquer combinação entre si e em qualquer combinação com as disposições discutidas acima dentro do escopo da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para carregar objetos em um fluxo a partir de um suprimento em massa dos objetos onde cada objeto tem um eixo geométrico de orientação e é conformado de modo que o objeto tenha uma primeira e uma segunda orientações diferentes do eixo geométrico de orientação, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende: fornecer o suprimento em massa dos objetos; transferir os objetos a partir do suprimento em um duto de singularização; formar os objetos em um fluxo dos objetos que são singularizados em relação ao próximo passando-se os objetos ao longo do duto de singularização e girando o duto de singularização ao redor de um eixo geométrico de rotação de modo que as forças centrífugas geradas pela ação de rotação conduza os objetos ao longo do duto de singularização e exerça pressão sobre os objetos contra uma parede do duto de singularização para que deslizem ao longo da parede; e orientar os objetos no fluxo atraindo-se os objetos ao fluxo e girando-se pelo menos alguns dos objetos de modo que todos os objetos em um local no fluxo após a orientação tenham suas orientações alinhadas.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui girar o eixo geométrico longitudinal de pelo menos alguns dos objetos ao redor de um eixo geométrico transversal de modo que todos os objetos em um local no fluxo após a orientação tenham os eixos geométricos longitudinal e as orientações dos mesmos alinhados.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui aplicar um ação aos objetos orientados em um local de operação de modo que a ação ocorra em cada objeto na mesma orientação.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3,

CARACTERIZADO pelo fato de que a orientação dos objetos é realizada enquanto os objetos estão no duto de singularização.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a orientação é efetuada por uma estrutura de contiguidade que engata os objetos enquanto estiverem no duto de singularização e atua para girar o objeto ou o eixo geométrico de orientação do objeto ao redor do eixo geométrico transversal.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a orientação atua para girar os objetos de modo que o eixo geométrico longitudinal de todos seja transversal a uma direção de movimento ao longo do duto de singularização.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que os objetos têm uma cabeça e uma haste e o eixo geométrico longitudinal é longitudinal da haste.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que os objetos são dispostos de modo que as cabeças e as hastes sejam alinhadas em ângulos retos à direção de movimento.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que proporciona-se uma fenda no duto de singularização no qual a haste entra enquanto a cabeça permanece no duto de singularização para orientar o objeto com o eixo geométrico longitudinal transversal ao duto de singularização.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a orientação fica localizada além de uma extremidade do duto de singularização.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que os objetos são orientados por captura à medida que são liberados do duto de singularização em um membro de orientação.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11,

CARACTERIZADO pelo fato de que inclui proporcionar pelo menos um dispositivo de reserva e um membro de transferência para transferir os objetos singularizados e orientados a partir do dispositivo de reserva a um local de operação.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que os objetos são paralisados no dispositivo de reserva para formar um suprimento de carga dos objetos.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de reserva gira com o duto de singularização e é subsequentemente paralisados para descarregar os objetos.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que proporciona-se pelo menos dois dispositivos de reserva onde um primeiro é carregado a partir do duto de singularização enquanto um segundo é paralisado.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que os objetos são carregados a partir do dispositivo de reserva a uma ferramenta para usar os objetos um após o outro.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que os objetos são carregados diretamente a partir do recipiente de dispositivo de reserva à ferramenta.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que proporciona-se um sensor para detectar características dos objetos no fluxo.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que alguns dos objetos são descartados dependendo das características detectadas.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, CARACTERIZADO pelo fato de que proporciona-se um sensor para detectar a orientação dos objetos no fluxo.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que os objetos são operados para mudar a orientação dependendo da orientação detectada.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, CARACTERIZADO pelo fato de que os objetos são carregados a partir do duto de singularização a um duto de suprimento tendo uma boca de saída disposta no eixo geométrico de rotação do duto de singularização de modo que os objetos emerjam a partir da boca em um fluxo com a mesma orientação.

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, CARACTERIZADO pelo fato de que proporciona-se um primeiro e um segundo dutos de singularização em um corpo giratório comum que gira ao redor do dito eixo geométrico de rotação onde o primeiro e segundo dutos de singularização recebem o primeiro e o segundo objetos de diferentes características.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, CARACTERIZADO pelo fato de que proporciona-se um corpo giratório montado para rotação ao redor de um eixo geométrico com o corpo giratório definindo pelo menos um duto que se estende a partir de uma extremidade interna adjacente ao eixo geométrico para fora a uma extremidade externa espaçada em uma distância radial maior para fora a partir do eixo geométrico em relação à extremidade interna, em que os objetos em massa são carregados na extremidade interna do dito pelo menos um duto, sendo que a extremidade interna é disposta em um arranjo adjacente ao eixo geométrico de modo que o conduto de suprimento atue para depositar os objetos na extremidade interna do dito pelo menos um duto para entrada dos objetos na extremidade de velocidade baixa interna e para separação do fluxo de partículas no conduto em separadas do dito pelo menos um duto, sendo que o dito pelo menos um duto é conformado e disposto de modo que os objetos sejam acelerados à medida que passam a partir da extremidade interna à extremidade externa a fim de fazer com que os objetos separados no dito pelo menos um duto sejam alinhados um após o outro em uma fileira no duto à medida que se movem em direção à extremidade externa.

25. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, CARACTERIZADO pelo fato de que proporciona-se um sensor para detectar a orientação dos objetos no fluxo, em que os objetos são direcionados ao longo da primeira e da segunda trajetórias dependendo da detecção da primeira e segunda orientações e em que a primeira trajetória é disposta para mudar a orientação dos objetos em relação à segunda trajetória de modo que os objetos sejam combinados em um fluxo comum a partir da primeira e segunda trajetórias na mesma orientação.

26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, CARACTERIZADO pelo fato de que uma porção do duto de singularização é conformada de modo que as forças inerciais que atuam sobre um objeto em pelo menos uma orientação produzam um torque líquido e forças inerciais que atuam sobre um objeto em pelo menos uma segunda orientação não produzam um torque líquido.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a orientação de um objeto é medida e o formato de uma porção do duto de singularização é mudada pelo menos em parte com base na orientação medida.

28. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, CARACTERIZADO pelo fato de que o duto compreende uma pluralidade de trajetórias em que cada trajetória transporta objetos com um conjunto diferente de orientações e proporciona-se um dispositivo para mover objetos a partir de uma primeira trajetória a uma segunda trajetória dependente da orientação do objeto.

29. Método para carregar objetos em um fluxo a partir de um suprimento em massa dos objetos, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende: fornecer o suprimento em massa dos objetos; formar os objetos em um fluxo dos objetos que são singularizados em relação ao próximo; em que proporciona-se um sensor para detectar a orientação dos objetos no fluxo; em que os objetos são direcionados ao longo da primeira e segunda trajetórias dependendo da detecção da primeira e segunda orientações; e em que a primeira trajetória é disposta para mudar a orientação dos objetos em relação à segunda trajetória de modo que os objetos sejam combinados em um fluxo comum a partir da primeira e segunda trajetórias na mesma orientação.

30. Método, de acordo com a reivindicação 28 ou 29, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira trajetória é disposta para carregar os objetos no fluxo comum em uma primeira direção e a segunda trajetória é disposta para carregar os objetos no fluxo comum em uma segunda direção oposta à primeira direção.

31. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 30, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda trajetória inclui um componente para inverter a orientação dos objetos.

32. Método, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda trajetória inclui um giro para inverter a orientação dos objetos.

33. Método, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda trajetória inclui um componente móvel operável para transportar objetos em uma orientação invertida para inverter a orientação dos objetos.

34. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO pelo fato de que proporciona-se um sensor para detectar as características de cada objeto em uma pluralidade de orientações.

35. Método, de acordo com a reivindicação 34, CARACTERIZADO pelo fato de que as medições são feitas em relação ao tempo oi local e as ditas medições são armazenadas em uma mídia legível por máquina.

36. Método, de acordo com a reivindicação 34 ou 35, CARACTERIZADO pelo fato de que uma operação é realizada em um objeto com base pelo menos em parte em uma característica detectada.