ES2219952T3 - Portapiezas. - Google Patents
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Abstract
SE PROPONE UN PORTAPIEZAS (10) PARA EL TRANSPORTE MEDIANTE CINTA TRANSPORTADORA (12, 18), QUE SIRVE PARA REDUCIR LOS TIEMPOS DE CICLO DE LAS INSTALACIONES DE FABRICACION INDUSTRIALES. EL PORTAPIEZAS (10) INCLUYE UNOS ACUMULADORES DE ENERGIA (24, 32, 38) A LOS QUE SE PUEDE TRANSMITIR ENERGIA CUANDO EL PORTAPIEZAS (10) ESTA FRENADO CON RESPECTO A LA CINTA TRANSPORTADORA (12, 18). ESTO SE CONSIGUE PORQUE POR EJEMPLO CON EL MOVIMIENTO DE AVANCE DE LA CINTA TRANSPORTADORA (12, 18) SE PUEDE TENSAR UN RESORTE ESPIRAL (30) POR MEDIO DE UN ELEMENTO DE ACOPLAMIENTO QUE TIENE POR EJEMPLO LA FORMA DE UNA RUEDA DE FRICCION (28). CUANDO YA NO SE FRENA EL PORTAPIEZAS (10), SE DESTENSA EL RESORTE HELICOIDAL (30) Y CON ELLO EMITE ENERGIA QUE A TRAVES DE LA RUEDA DE FRICCION (28) SE TRANSMITE A LA CINTA TRANSPORTADORA (12, 18). DE ESTA MANERA SE CONSIGUE UNA ACELERACION ADICIONAL DEL PORTAPIEZAS (10).
Description
Portapiezas.
La invención se basa en un portapiezas según el
género de la reivindicación principal. Por ejemplo del documento EP
37 361 B1 se conoce un portapiezas para su transporte mediante una
cinta transportadora, en especial una cinta transportadora doble.
Los portapiezas de este tipo se utilizan en instalaciones
industriales de montaje y acabado. El portapiezas está situado sobre
la cinta transportadora y se transporta a través de una unión por
fricción entre el portapiezas y la cinta transportadora. Estos
portapiezas se hacen detener delante de estaciones de tratamiento o
puntos de entrega. Esto se produce generalmente a través de barreras
que disponen de una leva desplazable, que puede desplazarse en la
pista de movimiento del portapiezas y por medio de esto detiene el
mismo. Si se detiene el portapiezas, la cinta transportadora se
desliza asimismo por debajo del portapiezas. Si el portapiezas no
está frenado, es decir, la leva de la barrera deja libre el camino,
el portapiezas necesita todavía determinado tiempo para,
transportado por la cinta transportadora, llegar a la estación de
tratamiento o el punto de entrega. Mediante un determinado
deslizamiento de la cinta transportadora por debajo del portapiezas
durante la puesta en marcha puede perderse además tiempo adicional.
En cualquier caso aumenta de este modo el ritmo de trabajo de la
instalación de montaje o fabricación afectada.
El portapiezas conforme a la invención con las
particularidades características de la reivindicación principal
tiene frente a esto la ventaja de que durante la puesta en marcha,
es decir, cuando el portapiezas ya no está frenado, se pierde menos
tiempo. Se obtiene una estructura especialmente sencilla si se tensa
un muelle a través de un elemento de acoplamiento mediante el
movimiento de transporte de la cinta transportadora. Mediante un
revestimiento con un comportamiento de fricción anisotrópico pueden
aprovecharse de forma óptima los valores de fricción. Mediante
muelles de apriete pueden mejorarse los valores de fricción de los
elementos de acoplamiento y de la cinta transportadora. Si los
muelles de apriete están dimensionados de tal modo que el
portapiezas sólo hace contacto con la cinta transportadora a través
del acumulador de energía, puede eliminarse toda fricción
indeseada.
De las reivindicaciones subordinadas y de la
descripción se deducen otras ventajas y otros perfeccionamientos
ventajosos del portapiezas conforme a la invención.
En el dibujo se ha representado un ejemplo de
ejecución de la invención y se describe con más detalle en la
siguiente descripción. Aquí muestran
la figura 1 un portapiezas con acumuladores de
energía indicados sobre una cinta transportadora en una vista en
planta,
la figura 2 una vista lateral conforme a la
figura 1, con un primer acumulador de energía,
la figura 3 la misma vista lateral conforme a la
figura 1 con un segundo acumulador de energía modificado y
la figura 4 de nuevo la vista lateral conforme a
la figura 1 con un tercer acumulador de energía modificado.
En la figura 1 se muestra un portapiezas 10, que
está situado sobre una primera cinta transportadora 12, de la que
sólo se ha representado un segmento. La cinta transportadora 12
presenta dos correas 14 que discurren en paralelo, con lo que se
trata de una llamada cinta transportadora doble. Alternativamente
también podría tratarse, en lugar de la cinta transportadora 12, de
una cinta transportadora que presenta sólo una correa de una anchura
tal, que el portapiezas 10 pueda transportarse de forma segura. Con
una flecha se ha indicado el sentido de transporte 16 en
funcionamiento de la cinta transportadora 12. Con un ángulo recto
respecto a la primera cinta transportadora 12 se ha indicado una
segunda cinta transportadora 18 con líneas a trazos. El portapiezas
10 también puede transportarse a lo largo de esta segunda cinta
transportadora 18. Sobre el portapiezas 10 se ha representado
simbólicamente una pieza de trabajo 20, pudiéndose tratar igualmente
de varias piezas de trabajo 20. En el sentido de transporte 16 se ha
dispuesto delante del portapiezas 10 una barrera 22 con una leva
desplazable 23. La barrera 22 sirve para detener el portapiezas 10,
en lo que entraremos más adelante con mayor detalle.
Asimismo se han indicado en la figura 1
acumuladores de energía 24 mediante rectángulos a trazos, que están
fijados al portapiezas 10. En el presente ejemplo de ejecución se
han dispuesto por cada correa 14 dos acumuladores de energía 24, de
tal forma uno tras otro que pueden cooperar con la respectiva correa
14 de la cinta transportadora 12 ó 18. Se han previsto por tanto
para cada sentido de transporte del portapiezas 10 cuatro
acumuladores de energía 24. Con ello dos acumuladores de energía 24
dispuestos consecutivamente están distanciados de tal manera que,
cuando no se utilizan, no impiden el transporte del portapiezas 10
sobre la respectiva cinta transportadora 12, 18, es decir, que la
distancia exterior de dos acumuladores de energía 24 dispuestos
consecutivamente que se utilizan sobre la cinta transportadora 12,
es menor que la distancia mínima de las dos correas 14 de la cinta
transportadora 18 y a la inversa. En cualquier caso es importante
que el portapiezas 10 presente al menos un acumulador de energía 24.
Sin embargo, es más ventajoso que estén previstos al menos dos
acumuladores de energía por cada sentido de transporte 16 del
portapiezas 10. Con ello se ha previsto para cada correa 14 de una
cinta transportadora 12, 18 un acumulador de energía 24.
En la figura 2 se ha representado un rebajo 26 en
un hueco del portapiezas 10. En este rebajo 26 se ha dispuesto de
forma simplificada una primera ejecución posible de un acumulador de
energía 24. El acumulador de energía 24 presenta una rueda de
fricción 28 dispuesta giratoriamente, que funciona como elemento de
acoplamiento, que está en unión activa con la cinta transportadora
12, 18. El acumulador de energía 24 presenta asimismo un muelle
configurado como muelle en espiral 30, que está en unión activa con
la rueda de fricción 28, es decir, que el muelle en espiral 30 puede
tensarse mediante la rueda de fricción 28. En el centro del muelle
en espiral 30 y sobre el portapiezas 10 se ha dispuesto un muelle de
apriete 31 en forma de rosca, de tal manera que el acumulador de
energía 24 puede comprimirse mediante el muelle de apriete 31 sobre
la cinta transportadora 12, 18, con lo que puede aumentarse la
fricción entre la rueda de fricción 28 y la correa 14.
El transporte del portapiezas 10 sobre la cinta
transportadora 12, 18 que transporta permanentemente se ha
representado de forma detenida a causa de la leva 23 de la barrera
22, que puede desplazarse en la pista de transporte del portapiezas
10. Mediante un accionamiento por ejemplo neumático de la barrera
22, la leva 23 puede desplazarse por debajo de un plano de
transporte formado por las correas 14 de la cinta transportadora 12,
18, con lo que puede seguir transportándose el portapiezas 10.
En funcionamiento normal, el portapiezas 10 tiene
para el transporte mediante la cinta transportadora 12, 18 la misma
velocidad que la cinta transportadora 12, 18. Delante de estaciones
de tratamiento o delante de puntos de entrega, en los que el
portapiezas 10 se entrega por ejemplo desde la cinta transportadora
12 a la cinta transportadora 18, un portapiezas 10 se detiene por
ejemplo mediante la leva 23 de la barrera 22. Esto es necesario
cuando otro portapiezas 10 se encuentra precisamente en una estación
de tratamiento o en un punto de entrega se traslada desde una cinta
transportadora 12 a otra cinta transportadora 18. Por medio de esto
también puede llegarse al caso de que pueden encontrarse varios
portapiezas 10 consecutivamente sobre una cinta transportadora 12.
Una vez que la estación de tratamiento o el punto de entrega está de
nuevo libre, puede entrar el siguiente portapiezas 10. Sin embargo,
se pierde el tiempo durante el cual por ejemplo el portapiezas 10 ha
llegado hasta la estación de tratamiento, ya que en ese tiempo no
puede realizarse ningún tratamiento, con lo que aumenta el ritmo de
trabajo de toda la estación de fabricación.
Si el portapiezas 10 conforme a la invención se
encuentra justo en una posición de espera, es decir, su marcha sobre
la cinta transportadora 14, 18 se detiene mediante la leva 23 de la
barrera 22, la velocidad del portapiezas 10 será igual a cero. La
velocidad de la correa 14 de la cinta transportadora 12, 18 sigue
sin embargo invariable. Si se mueve la correa 14 en el sentido de
transporte 16 indicado en la figura 2, es decir, en el dibujo hacia
la derecha, la rueda de fricción 28 girará en sentido horario a
causa del movimiento de transporte. Sin embargo, mediante este
movimiento giratorio se tensa el muelle en espiral 30, es decir,
absorbe energía. Para que la rueda de fricción 28 con el muelle en
espiral 30 tensado no gire con excesiva fuerza en contra del sentido
de transporte 16 de la correa 14, la rueda de fricción 28 se
comprime mediante el muelle de apriete 31 contra la correa 14. Si la
leva 23 libera el portapiezas 10, es decir, que ya no se frena el
movimiento, el muelle en espiral 30 puede destensarse y de este modo
vuelve a entregar la energía absorbida. Por medio de esto, según se
contempla en la figura 2, se gira la rueda de fricción 28 en sentido
horario. El portapiezas 10 adquiere de este modo una aceleración
adicional en la dirección del sentido de transporte 16. Esta
aceleración es ventajosamente tan grande, que la velocidad del
portapiezas 10 es mayor que la de la cinta transportadora 12. De
este modo puede reducirse mucho el ritmo de trabajo de una
instalación de fabricación. El principio para reducir los ritmos de
trabajo también se basa en que, con un portapiezas 10 frenado con
relación a la cinta transportadora 12, 18 puede transferirse energía
al portapiezas 10. En un portapiezas 10 ya no está frenado con
relación a la cinta transportadora 10 se vuelve a entregar esta
energía absorbida, de tal modo que el portapiezas 10 adquiere una
aceleración adicional. La transmisión de la energía se produce con
ello mediante el movimiento de transporte de la cinta transportadora
12, 18. Como elemento de acoplamiento se utiliza la rueda de
fricción 28, como acumulador de energía del muelle en espiral
30.
Una transmisión de energía se produce en este
caso no sólo en un portapiezas 10, cuya velocidad es cero. En cuanto
la velocidad de los portapiezas 10 desciende por debajo de la de la
cinta transportadora 12, 18, se transmite energía al acumulador de
energía 24. Puede darse por ejemplo una menor velocidad si se
acumulan varios portapiezas 10 consecutivamente. En un portapiezas
10 detenido es también posible transmitir energía de otra forma a un
acumulador de energía 24, como se produce mediante el movimiento de
transporte de la cinta transportadora 12, 18. Esto puede realizarse
por ejemplo mediante un dispositivo adicional dispuesto lateralmente
o por debajo de la cinta transportadora 12, 18, que tensa el muelle
en espiral 30 mediante instalaciones correspondientes. Esta energía
absorbida puede reproducirse de nuevo de otra forma. Sería posible
un contrafuerte separado en el que se apoya un elemento de
acoplamiento, para entregar la energía desde el acumulador de
energía al contrafuerte. La transmisión de la energía mediante el
movimiento de transporte de la cinta transportadora 12, 18 es sin
embargo el método más sencillo.
En un rebajo 26 del portapiezas 10 de la figura 3
se ha representado un segundo acumulador de energía 32 modificado.
En un alojamiento 33, que está comprimido mediante un muelle de
apriete 31 contra la cinta transportadora 12, 18 y que está abierto
por el lado de la correa 14, se han dispuesto un muelle helicoidal
34 que actúa en paralelo a la correa 14 y un elemento de
acoplamiento configurado como contera de fricción 36. El alojamiento
33 está dispuesto de forma móvil en el rebajo 26 casi
perpendicularmente al sentido de transporte 16 de la cinta
transportadora 12, 18. Si se frena el portapiezas 10 con relación a
la cinta transportadora 12, 18, la correa 14 desplaza la contera de
fricción 36 en la dirección del sentido de transporte 16. Por medio
de esto el muelle helicoidal 34 puede tensarse, es decir, que por
medio de esto absorbe energía. Si ya no se frena el portapiezas 10,
se destensa el muelle helicoidal 34 y vuelve a entregar la energía
absorbida, con lo que se acelera el portapiezas 10 con relación a la
cinta transportadoras 12, 18.
Sobre el portapiezas 10 de la figura 4 se han
dispuesto apéndices elásticos en forma de cerdas 38, que cooperan
con la cinta transportadora 12, 18. Partiendo del sentido de
transporte 16 de la cinta transportadora 12, 18 hasta las cerdas 38
se abarca un ángulo \alpha, que es menor de 90º. Mediante las
cerdas 38 se ha previsto de este modo un revestimiento entre el
portapiezas 10 y la cinta transportadora 12, 18 que, a una velocidad
del portapiezas 10 inferior a la velocidad de la cinta
transportadora 12, 18, presenta un primer coeficiente de fricción
\mu_{1}. Mediante la mayor velocidad de las correas 14 de la
cinta transportadora 12, 18 con relación al portapiezas 10 se curvan
los extremos de las cerdas en la dirección del sentido de transporte
16. Si se libera el movimiento del portapiezas 10 o ya no se frena,
las cerdas 38 se curvan a causa de su comportamiento elástico de
nuevo hasta la posición de partida. Por medio de esto el portapiezas
10 adquiere una aceleración adicional. De forma ideal la velocidad
del portapiezas 10 es mayor que la velocidad de la cinta
transportadoras 12, 18. Esto quiere decir que a una velocidad del
portapiezas 10 superior a la velocidad de la cinta transportadora
12, 18, el revestimiento presenta un segundo coeficiente de fricción
\mu_{2}, que es inferior que el primer coeficiente de fricción
\mu_{1}, por lo que aquí se trata de un comportamiento de
fricción anisotrópico. Las cerdas 38 pueden aplicarse de este modo
también como acumuladores de energía. Sin embargo, lo ideal es
utilizar las cerdas 38 en combinación con los acumuladores de
energía 24 ó 32. Durante movimientos liberados del portapiezas 10
conforme a las figuras 2 ó 3, actúa la fricción entre el portapiezas
10 y la correa 14 de la cinta transportadoras 12, 18 en contra de
una aceleración provocada por el acumulador de energía 24, 32.
Mediante el uso de cerdas 38 puede reducirse esta fricción que
reduce la aceleración.
Sin embargo, la forma más sencilla de responder a
la problemática de la fricción consiste en que el portapiezas 10,
por ejemplo, sólo esté en contacto con correas 14 de la cinta
transportadora 12, 18 a través de ruedas de fricción 28 de un
acumulador de energía 24. Para esto, la suma de las fuerzas
elásticas de los muelles de apriete 22 de los cuatro acumuladores de
energía 24, previstos para cada sentido de transporte 16, debe ser
mayor que la fuerza por peso ejercida en funcionamiento por el
portapiezas 10, incluyendo las piezas de trabajo 20 a
transportar.
Claims (10)
1. Portapiezas (10) para el transporte mediante
al menos una cinta transportadora (12, 18), en especial una cinta
transportadora doble, caracterizado porque el portapiezas
(10) presenta al menos un acumulador de energía (24, 32, 38) en el
que, con un portapiezas (10) frenado con relación a la cinta
transportadora (12, 18), puede transferirse energía y que, con un
portapiezas (10) ya no está frenado con relación a la cinta
transportadora (12, 18), entrega la energía absorbida, de tal manera
que el portapiezas (10) adquiere una aceleración adicional.
2. Portapiezas (10) según la reivindicación 1,
caracterizado porque el al menos un acumulador de energía
(24, 32, 38) presenta al menos un elemento de acoplamiento (28, 36),
que está en unión activa con la cinta transportadora (12, 18) y
porque la energía generada por el movimiento de transporte de la
cinta transportadora (12, 18) puede transferirse hasta el al menos
un acumulador de energía (24, 32).
3. Portapiezas (10) según la reivindicación 2,
caracterizado porque el al menos un acumulador de energía
(24, 32) presenta al menos un muelle, que está en unión activa con
el al menos un elemento de acoplamiento (28, 36) y que absorbe y
entrega energía.
4. Portapiezas (10) según la reivindicación 3,
caracterizado porque el al menos un elemento de acoplamiento
es una rueda de fricción (28) dispuesta giratoriamente y porque el
al menos un muelle es un muelle en espiral (30), que puede tensarse
mediante la rueda de fricción (28).
5. Portapiezas (10) según la reivindicación 3,
caracterizado porque el al menos un elemento de acoplamiento
es una contera de fricción (36), y porque el al menos un muelle es
un muelle helicoidal (34) que puede tensarse mediante la contera de
fricción (36) desplazable por la cinta transportadora (12, 18).
6. Portapiezas (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque entre el
portapiezas (10) y la al menos una cinta transportadora (12, 18) se
ha previsto un revestimiento (38) que, a una velocidad del
portapiezas (10) inferior a la velocidad de la al menos una cinta
transportadora (12, 18), presenta un primer coeficiente de fricción
(\mu_{1}) y que, a una velocidad del portapiezas (10) superior a
la velocidad de la al menos una cinta transportadora (12, 18),
presenta un segundo coeficiente de fricción (\mu_{2}), que es
inferior que el primer coeficiente de fricción (\mu_{1}).
7. Portapiezas (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque sobre el
portapiezas (10) se han dispuesto apéndices elásticos (38) que
cooperan con la cinta transportadora (12, 18), siendo un ángulo
(\alpha) entre los apéndices elásticos (38) y el sentido de
transporte (16) de la al menos una cinta transportadora (12, 18)
inferior a 90º.
8. Portapiezas (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el al menos un
acumulador de energía (24) puede comprimirse sobre la cinta
transportadora (12, 18) mediante al menos un muelle de apriete
(31).
9. Portapiezas (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque para cada
sentido de transporte (16) del portapiezas (10) se han previsto al
menos dos acumuladores de energía (24, 32, 38).
10. Portapiezas (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque para cada
sentido de transporte (16) del portapiezas (10) se han previsto
cuatro acumuladores de energía (24, 32), y porque la suma de las
fuerzas elásticas de los muelles de apriete (31) de los cuatro
acumuladores de energía (24), previstos para cada sentido de
transporte (16), es mayor que la fuerza por peso ejercida en
funcionamiento por el portapiezas (10).
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