ES2227993T3 - Aparato grabador. - Google Patents

Abstract

SE DESCRIBE UN APARATO DE GRABADO PARA GRABAR UNA PIEZA SELECCIONADA POR UN USUARIO. LAS PIEZAS SE CONTIENEN EN COLUMNAS DE ALMACENAMIENTO Y SON EMPUJADAS HACIA UNA LANZADERA POR UN SISTEMA DE MUELLES MONTADO EN EL EXTERIOR DE CADA COLUMNA DE ALMACENAMIENTO. LA LANZADERA ES MOVIDA POR LA GRABADORA ENTRE LAS POSICIONES DE CARGA, GRABADO Y DISTRIBUCION. LAS PIEZAS SE SUJETAN, DURANTE LE PROCEDIMIENTO DE GRABADO, POR UN DISPOSITIVO DE PISTON Y LEVA, QUE PROPORCIONA LA FUERZA DESEADA DE SUJECION, Y QUE SIN EMBARGO PUEDE SOLTARSE PARA FACILITAR EL MOVIMIENTO DE LA LANZADERA POR PARTE DE LA GRABADORA.

Description

Aparato grabador.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere generalmente al campo del grabado. Más particularmente, la invención se refiere a un aparato grabador automatizado.

Un problema en el campo del grabado es la falta de grabadores especializados disponibles para llevar a cabo operaciones de grabado. Antes de la introducción de las máquinas grabadoras automatizadas, se requería que los grabadores tuvieran conocimientos de selección de piezas de trabajo, velocidades de corte, y fijación de las piezas de trabajo. Se requería que los grabadores tuvieran también cierto nivel de destreza manual para grabar físicamente la pieza de trabajo. La máquina grabadora automatizada resuelve cierto número de estos problemas y reduce el nivel de habilidad requerido a un operador. Sobre la base de la introducción de datos por un operador, la máquina grabadora automatizada puede recuperar la pieza de trabajo apropiada desde un área de almacenaje, posicionar y sujetar la pieza de trabajo, y seguidamente grabar y entregar la pieza de trabajo - todo ello con acción limitada por parte del operador.

En general, sin embargo, las máquinas grabadoras automáticas disponibles actualmente son innecesariamente complejas con respecto al número de piezas requeridas y al mantenimiento requerido. La Patente de EE.UU. Nº 5.569.003 expedida a Goldman publica un ejemplo de una máquina grabadora automatizada. Aunque esta máquina grabadora de la técnica anterior es apropiada para su finalidad prevista, el diseño de la máquina es innecesariamente complejo. En particular, este diseño es complejo porque se requieren múltiples motores para posicionar y grabar las piezas de trabajo. Esto es cierto, en parte, debido a la disposición estructural entre las lanzaderas, que transportan las piezas de trabajo, y el mecanismo de sujeción usado para sujetar la pieza de trabajo durante el proceso de grabado. Idealmente, las lanzaderas se deberían mover fácilmente entre sus diversas posiciones sin fricción debida al contacto con el mecanismo de sujeción.

Otra área potencial de mejora frente a las máquinas de la técnica anterior implica una reducción en el tamaño del área en planta del aparato. Estas máquinas de venta automatizadas se pueden colocar especialmente en el interior de grandes comercios para permitir a los clientes comprar un artículo grabado personalizado sin tener que contratar un operador para llevar a cabo la operación de grabado. Sin embargo, para alcanzar su máximo potencial, tales máquinas deben ser lo bastante pequeñas para encajar en los pasillos de los comercios, de modo que los clientes puedan tener acceso a las máquinas sin que las máquinas interfieran con la operación de los comercios. Las máquinas conocidas actualmente consumen una cantidad significativa de espacio de suelo y son incómodas de colocar en muchos lugares dentro de un comercio.

A la vista de lo anterior, existe la necesidad de una máquina grabadora automatizada que sea sencilla de construir, fácil de mantener, y de tamaño compacto.

Compendio de la invención

En consecuencia, la presente invención se dirige a un aparato grabador que obvie sustancialmente una o más de las limitaciones y desventajas de las máquinas grabadoras de la técnica anterior. Las ventajas y finalidades de la invención se resaltarán en parte en la descripción que sigue, y en parte serán obvias según la descripción, o pueden llegar a ser conocidas mediante la práctica de la invención. Las ventajas y finalidades de la invención se realizarán y alcanzarán mediante los elementos y combinaciones señalados particularmente en las reivindicaciones adjuntas.

Para alcanzar las ventajas y de acuerdo con las finalidades de la invención, tal como se realiza y describe ampliamente aquí, la invención se dirige a un aparato grabador según la definición dada en la reivindicación 1.

Según el aspecto principal, la invención se dirige a un aparato grabador que comprende una grabadora, al menos una columna de almacenaje para piezas de trabajo para contener una pluralidad de piezas de trabajo, y una lanzadera. La lanzadera incluye un taladro y un vaciado configurados para recibir una pieza de trabajo desde la columna de almacenaje. La lanzadera es móvil entre una posición de carga y una posición de grabado. La grabadora es móvil para entrar en contacto con la lanzadera para mover la lanzadera desde la posición de carga a la posición de grabado.

Según otro aspecto, la invención se dirige a un aparato grabador que comprende una grabadora, al menos una columna de almacenaje para piezas de trabajo, y una lanzadera para mover una pieza de trabajo desde la columna de almacenaje a un área de grabado. Cada columna de almacenaje para piezas de trabajo tiene un resorte externo a la columna de almacenaje para piezas de trabajo, de modo que el resorte ejerce una fuerza sobre la pluralidad de piezas de trabajo en la columna de almacenaje, impulsando por tanto las piezas de trabajo hacia un extremo de la columna.

Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la descripción detallada que sigue lo son a título de ejemplo y explicación solamente, y no restrictivas de la invención, tal como se reivindica.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que se incorporan en y constituyen parte de esta memoria descriptiva, ilustran una realización de la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención. En los dibujos,

Fig. 1 es una vista en alzado frontal de un aparato grabador de la presente invención;

Fig. 2 es una vista en alzado lateral del aparato grabador de Fig. 1;

Fig. 3a es una vista en despiece ordenado de la estructura de soporte para la grabadora;

Fig. 3b es una vista en planta de la estructura de soporte de Fig. 3a;

Fig. 4 es una vista en despiece ordenado de la cremallera y piñón de la presente invención;

Fig. 5 es una vista en perspectiva de la columna de almacenaje para piezas de trabajo y del miembro de guía de la presente invención;

Fig. 6 es una vista en alzado lateral de la columna de almacenaje para piezas de trabajo y del mecanismo de carga por resorte de la presente invención;

Fig. 7 es una vista en perspectiva de la cuna de macho elevador con empuñadura y dispositivo de bloqueo de la presente invención;

Fig. 8 es una vista en corte transversal lateral de Fig. 7;

Fig. 9 es una vista en despiece ordenado del conjunto de yunque y columna de almacenaje para piezas de trabajo;

Fig. 10a es una vista en corte transversal lateral tomada a lo largo del eje de una lanzadera de la presente invención;

Fig. 10b es una vista en planta de la lanzadera;

Fig. 10c es una vista en planta por debajo de la lanzadera;

Fig. 11 es una vista en planta de una realización alternativa de la lanzadera;

Fig. 12 es una vista en planta de una abrazadera de pistón de la presente invención;

Fig. 13 es una vista en corte transversal, en despiece ordenado, de una abrazadera de pistón y pasador elevador de la presente invención;

Fig. 14 es una vista en perspectiva de una leva de actuación de la abrazadera de pistón de la presente invención;

Fig. 15a es una vista en corte transversal lateral de una parte de la máquina grabadora, que ilustra la posición de carga de pieza de trabajo de la lanzadera;

Fig. 15b es una vista en corte transversal lateral de una parte de la máquina grabadora, que ilustra una pieza de trabajo en la posición de grabado; y

Fig. 15c es una vista en corte transversal lateral de una parte de la máquina grabadora, que ilustra una pieza de trabajo al ser entregada tras su grabado.

Descripción de las realizaciones preferentes

Se hará ahora referencia en detalle a la presente realización preferente de la invención, un ejemplo de la cual se ilustra en los dibujos adjuntos. En cuanto sea posible, se usarán los mismos números de referencia para hacer referencia a las mismas o similares partes, a todo lo largo de los dibujos.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un aparato grabador para grabar una pieza de trabajo. El aparato grabador de esta invención es particularmente útil en una instalación de máquina de venta de autoservicio, aunque un aparato grabador asistido por operador puede sin embargo utilizar la presente invención. Un ejemplo de una máquina grabadora de autoservicio que puede utilizar la presente invención se muestra en la Patente de EE.UU. Nº 5.569.003, que publica la estructura y operación general de una máquina grabadora de autoservicio, y no se repetirá su publicación de, entre otras cosas, el sistema de software y los componentes estructurales básicos de una máquina de este tipo.

La herramienta grabadora usada en el aparato grabador puede ser de cualquier tipo conocido generalmente en la técnica. Se publica, a título de ejemplo, una grabadora de punzón. Otros tipos de herramientas grabadoras que se pueden utilizar incluyen una herramienta de corte o una grabadora láser.

La realización actualmente preferente del aparato grabador de la presente invención se muestra en Fig. 1 y se designa generalmente mediante el número de referencia 20. Tal como está realizado aquí y haciendo referencia a Fig. 1, el aparato grabador 20 comprende una grabadora 22, que es móvil en las direcciones X, Y, y Z. Una estructura de soporte 24 es movida en la dirección X a lo largo del puente 26 mediante el tornillo de avance 28 y el motor de pasos 30.

Como se muestra óptimamente en Fig. 2, la estructura de soporte 24 tiene una placa base 58 conectada a un miembro de soporte frontal 54 y a un miembro de soporte posterior 55. Las poleas 56 están montadas encima de la placa base 58 y engranan con el puente 26. Como se ve óptimamente en Fig. 3a, las poleas 56 engranan con y se mueven dentro de surcos 70 a cada lado del puente 26. Así pues, cuando el motor de pasos 30 y el tornillo de avance 28 operan para mover la estructura de soporte 24 en la dirección X, la estructura desliza a lo largo del puente 26. Ésta es la manera en la cual se lleva a cabo el grabado en la realización preferente, así como la manera en la cual la grabadora 22 se mueve hacia la columna de almacenaje para piezas de trabajo apropiada. La presente invención, sin embargo, se puede utilizar en aparatos en los cuales la pieza de trabajo, en lugar de la herramienta grabadora, se mueve en las direcciones X, Y, o Z.

Como se ilustra óptimamente en Fig. 3b, un alojamiento 72 de la grabadora está montado sobre una pareja de varillas 50, que engranan de modo deslizante con los miembros de soporte 54, 55. Las varillas 50 están unidas por un extremo mediante una placa extrema 60. La placa extrema 60 engrana con el tornillo de avance 62 que está conectado al motor de pasos 52 montado sobre el miembro de soporte posterior 55. El motor de pasos 52 opera para hacer girar el tornillo de avance 62, moviendo por tanto la placa extrema 60, las varillas 50 conectadas, y el alojamiento 72 de la grabadora, en la dirección Y. Ésta es la manera en la cual se lleva a cabo el grabado, así como la manera en la cual la lanzadera se mueve para transportar una pieza de trabajo desde la columna de almacenaje.

Como se ve óptimamente en Fig. 4, un motor de pasos 64 hace girar un piñón 80 que engrana con una cremallera 82 para mover la grabadora 22 en la dirección Z. La cremallera 82 y el piñón 80 están contenidos en el alojamiento 72 de la grabadora. Un movimiento descendente de la cremallera 82 comprime el resorte 84 fijado dentro de la abertura 92 en el árbol 86. La cremallera está fijada dentro del árbol 86 mediante un pasador 88. El árbol 86 fija la grabadora 22 con un tornillo de ajuste 90. Así pues, el piñón 80 opera para mover la cremallera 82, el árbol 86 y la grabadora 22 en la dirección Z. Ésta es la manera en la cual la punta de la grabadora es llevada a hacer contacto con la pieza de trabajo para grabar la pieza de trabajo y a engranar con la lanzadera para mover la lanzadera.

De acuerdo con la presente invención, el aparato grabador incluye una pluralidad de columnas de almacenaje para piezas de trabajo. Cada una de las columnas de almacenaje es capaz de almacenar una pluralidad de piezas de trabajo. El número de columnas de almacenaje para piezas de trabajo, así como la capacidad de cada una de tales columnas, se pueden elegir para conseguir el inventario deseado y el número deseado de opciones de piezas de trabajo.

Tal como están realizadas aquí y se muestra óptimamente en Fig. 1 y Fig. 5, están previstas columnas de almacenaje para piezas de trabajo mostradas generalmente como 40. Cada columna 40 incluye un extremo superior 100 y un extremo inferior 102. En un punto intermedio entre los extremos superior e inferior está prevista una ranura 104. Una segunda ranura (no mostrada) está prevista en el lado opuesto de la columna 40.

Las columnas de almacenaje para piezas de trabajo están hechas preferiblemente de un material plástico. El interior de las columnas es una cavidad abierta para almacenar una pluralidad de piezas de trabajo, apiladas unas encima de otras. La cavidad dentro de cada columna incluye una forma de sección transversal configurada para corresponder a la forma de una pieza de trabajo particular.

La columna de almacenaje 40 para piezas de trabajo tiene un extremo inferior en forma de bota 106. La forma de bota 106 tiene un surco 112 que engrana con una parte elevada de una abrazadera de soporte 108 en forma de L. La abrazadera de soporte 108 actúa como un soporte flexible que proporciona soporte para la columna de almacenaje 40 para piezas de trabajo. Como se muestra en Fig. 6, el extremo superior de la columna 100 encaja con un rebaje 120 en un yunque 122.

De acuerdo con la presente invención, el sistema de grabado incluye una pluralidad de resortes, estando uno de los resortes montado externamente a cada una de las columnas de almacenaje. El resorte ejerce una fuerza sobre la pluralidad de piezas de trabajo en la columna de almacenaje, para impulsar por tanto las piezas de trabajo hacia un extremo de la columna. El montaje del resorte externamente a la columna de almacenaje para piezas de trabajo, en lugar de dentro de la cavidad de la columna, aumenta la capacidad dentro de cada columna para almacenar piezas de trabajo y permite un fácil intercambio de los resortes.

De acuerdo con la presente realización preferente, un resorte de fuerza variable de gradiente positivo está montado externamente a las columnas de almacenaje para piezas de trabajo como mecanismo de impulsión para la pieza de trabajo almacenada. Este resorte está diseñado para proporcionar una fuerza constante independientemente del número de piezas de trabajo en la columna de almacenaje. Como se muestra en Fig. 6, un resorte 124 está arrollado alrededor del pasador 126, que está montado hacia atrás de cada columna de almacenaje para piezas de trabajo. El resorte 124 debe ser capaz de ejercer una fuerza suficiente para mover una dotación completa de piezas de trabajo 128 almacenadas dentro de una columna de almacenaje para piezas de trabajo. Si en las columnas de almacenaje están dispuestas piezas de trabajo de diferentes tamaños y pesos, se requieren resortes capaces de ejercer diferentes fuerzas. El montaje externo de los resortes permite un fácil intercambio de resortes.

Las máquinas grabadoras automatizadas anteriores tenían previstos resortes de compresión arrollados situados dentro de la columna de almacenaje para ejercer una presión hacia arriba sobre las piezas de trabajo. Este método conduce a varios problemas. La posición y longitud de los resortes de compresión ocupan más espacio del necesario. Además, los resortes de compresión complican el intercambio de columnas de almacenaje si se requiere una nueva columna de almacenaje que contiene piezas de trabajo de forma y tamaño diferentes. Y para reabastecer una columna de almacenaje con piezas de trabajo adicionales, el resorte de compresión debe ser contraído y retenido con una pieza separada, lo que hace difícil reabastecer las columnas.

De acuerdo con la realización actualmente preferente, el resorte 124 ejerce su fuerza de impulsión mediante un conjunto de corredera montado externamente a las columnas de almacenaje para piezas de trabajo y un macho elevador previsto dentro de cada una de tales columnas. Como se muestra en Fig. 6, el macho elevador 130 está situado dentro de la columna de almacenaje 40. El macho elevador 130 soporta la pila de piezas de trabajo brutas 128. El macho elevador 130 está conectado operativamente al conjunto de corredera 132 mediante la varilla 134. La varilla 134 atraviesa la columna de almacenaje 40 a través de ranuras 104 dispuestas en lados opuestos de la columna de almacenaje 40. El conjunto de corredera 132 está conectado al resorte 124 que opera para ejercer una fuerza hacia arriba sobre el conjunto de corredera 132.

El movimiento del conjunto de corredera 132 es guiado mediante las poleas 136 y un miembro de guía 110. Estas poleas 136 están situadas a cada lado del miembro de guía 110 para asegurar que el conjunto de corredera 132 se mueve en dirección vertical. Así pues, la impulsión ascendente del resorte 124 es transferida a través del conjunto de corredera 132 y del macho elevador 130 a las piezas de trabajo 128 almacenadas en la columna de almacenaje 140.

La presente invención proporciona un fácil reabastecimiento de las columnas de almacenaje. Como se ilustra en Fig. 7, el conjunto de corredera 132 tiene una empuñadura 144 que conecta las paredes 146 del conjunto de corredera. Un fiador 140 está montado sobre el miembro de guía 110 entre las paredes 146 del conjunto de corredera. Como se muestra óptimamente en Fig. 8, cuando el conjunto de corredera está en su posición más baja, la polea inferior 136 engrana con el fiador 140, fijando por tanto el conjunto de corredera 132 en posición. Con el conjunto de corredera bloqueado en su posición más baja, la columna de almacenaje se puede retirar tirando de la columna de almacenamiento 40 hacia abajo y alejándose del yunque 122. De esta manera, las columnas de almacenaje para piezas de trabajo se pueden intercambiar rápida y fácilmente. El conjunto de corredera 132 se puede liberar apretando hacia abajo sobre el extremo del fiador 142.

Una realización alternativa de la presente invención proporcionaría una máquina invertida, en la que las columnas de almacenaje para piezas de trabajo están situadas encima de las lanzaderas. Con esta disposición, sería posible omitir el conjunto de resorte y utilizar la gravedad para mover las piezas de trabajo desde la columna de almacenaje a una lanzadera deseada.

De acuerdo con la presente invención, el sistema de grabado incluye un yunque que tiene una pluralidad de taladros. En la realización actualmente preferente están previstos una serie de yunques, uno para cada columna de almacenaje para piezas de trabajo. Tal como está realizado aquí y se muestra óptimamente en Fig. 9, el yunque 122 se extiende lateralmente dentro del aparato grabador, adyacente al extremo superior 100 de cada columna de almacenaje 40 para piezas de trabajo. El yunque 122 descansa sobre soportes 156.

Cada yunque 122 tiene dos taladros 150, 152 correspondientes a la columna de almacenaje 40 para piezas de trabajo. El taladro de carga 152 tiene sustancialmente la misma forma que la pieza de trabajo contenida en la columna de almacenaje 40 para piezas de trabajo adyacente. El taladro de carga 152 define la posición de carga. El taladro de sujeción 150 tiene preferiblemente una forma generalmente circular y define la posición de grabado.

Un yunque de acuerdo con la presente invención puede llevar a cabo una o más de las funciones de ser una superficie de soporte para la pieza de trabajo, una superficie de deslizamiento que actúa para guiar la lanzadera, proporcionando una estructura a la que están fijados otros elementos (tales como las columnas de almacenaje), y determinar las posiciones de los pistones. Aunque en la presente realización preferente se utilizan múltiples yunques, se contempla que se pueda usar también un único yunque alargado.

De acuerdo con la presente invención, el sistema de grabado incluye una pluralidad de lanzaderas para mover las piezas de trabajo desde la columna de almacenaje (posición de carga) a una posición de grabado. Las lanzaderas están situadas adyacentes al yunque y constituyen una placa móvil configurada para recibir una pieza de trabajo desde una columna de almacenaje y transportar la pieza de trabajo a su posición deseada dentro del aparato. En la realización preferente, la grabadora engrana con una abertura o un surco en la lanzadera para mover la lanzadera entre la posición de carga, la posición de grabado, y una posición de entrega. De esta manera, no es necesario un motor separado para mover cada una de las lanzaderas.

Tal como está realizada aquí y se ilustra óptimamente en Fig. 10a, 10b y 10c, la lanzadera 32 tiene un lado superior 160, un lado inferior 162, y un taladro abierto 164. En el lado superior 160, la lanzadera tiene una abertura 166 y un surco 168. En el lado inferior 162, la lanzadera 32 tiene un vaciado 170 que rodea al taladro abierto 164, un surco de guía 172 y un rebaje 174. El vaciado 170 que rodea al taladro abierto tiene sustancialmente la misma forma que la pieza de trabajo contenida en él. Como se muestra en Fig. 11, otra realización de la lanzadera puede tener también una segunda abertura 176 y un segundo surco 178 para la grabadora, para engranar con y mover la lanzadera 32. Como puede verse en Fig. 9, la lanzadera 32 desliza entre los miembros de retención 154 sobre el yunque 122.

De acuerdo con la presente invención, el sistema de grabado incluye medios para sujetar selectivamente una pieza de trabajo durante una operación de grabado. Los medios de sujeción selectivos son operables entre una posición de sujeción en la cual la pieza de trabajo está sujeta dentro de una abertura en la lanzadera y una posición liberada en la cual los medios de sujeción no hacen contacto con la lanzadera o con una pieza de trabajo dentro de la abertura en la lanzadera. Tal como están realizados aquí, los medios de sujeción selectivos incluyen al menos un pistón y una leva operable para mover el pistón entre la posición de sujeción y la posición liberada. Realizaciones alternativas de los medios de sujeción selectivos podrían incluir medios hidráulicos, neumáticos, o motores individuales.

La realización actualmente preferente de la invención incluye una disposición de pistón/leva, con un pistón alineado con cada taladro de sujeción 150 en el yunque 122. La cabeza del pistón está posicionada dentro del taladro de sujeción 150 y es movida por la leva para entrar en contacto con una pieza de trabajo. Como se muestra óptimamente en Fig. 12 y 13, la cabeza 180 del pistón tiene una superficie elevada 182. La superficie elevada 182, que entra en contacto con la pieza de trabajo durante el proceso de grabado, está hecha preferiblemente de goma, aunque materiales alternativos resultarán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica. Es además preferible prever un taladro abierto 184 dentro de cada cabeza de pistón, para impedir la formación de un vacío cuando la superficie elevada 182 de la cabeza 180 del pistón es comprimida contra la pieza de trabajo.

Como se muestra en Fig. 13, la cabeza del pistón también tiene un rebaje 186 que engrana con el vástago elevador 188 del pistón. El rebaje en la cabeza del pistón asegura una superficie plana para hacer contacto con los vástagos. Para proporcionar un ajuste para el apilado de tolerancias creadas por un conjunto de piezas múltiples, la presente invención prevé vástagos 188 de longitud variable. Esto asegura que la fuerza requerida para sujetar una pieza de trabajo permanecerá generalmente constante.

La leva y los pistones proporcionan medios para sujetar una pieza de trabajo contra la lanzadera. La leva es operable para mover los pistones de modo que, cuando una lanzadera ha posicionado una pieza de trabajo sobre el taladro de sujeción en el yunque, la pieza de trabajo será sujetada contra la lanzadera mediante uno de los pistones. Preferiblemente, todos los pistones se mueven conjuntamente. El rebaje previsto en la superficie inferior de cada lanzadera permite que todos los pistones sean levantados sin ejercer fuerza alguna sobre las lanzaderas, con la excepción de que el pistón asociado con una lanzadera que contiene una pieza de trabajo a grabar ejercerá una fuerza hacia arriba sobre la pieza de trabajo contenida en el rebaje de la lanzadera, permitiendo por tanto un controlador, un motor, y una leva.

Tal como está realizada aquí y se muestra óptimamente en Fig. 14, la leva 36 está compuesta por una varilla alargada que tiene una serie de partes planas 44. Cada parte plana 44 está situada debajo de un vástago de pistón, por lo que la rotación de la varilla ocasionará que las cabezas de los pistones se muevan. Alternativamente, la leva 36 puede comprender una varilla alargada que tiene sección transversal en forma de D.

Todos los motores de pasos en el aparato grabador son controlados mediante un sistema de control central. Este sistema de control se usa para recibir la información de entrada de los usuarios y controlar todas las funciones del proceso de grabado. El aparato grabador está equipado con medios mediante los cuales un usuario puede seleccionar una cierta pieza de trabajo de entre una variedad de piezas de trabajo de diferentes formas y seleccionar también el diseño o mensaje a grabar sobre la pieza de trabajo elegida. Cualesquiera de cierto número de medios para llevar a cabo esta función serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica. En la realización preferente, se usa un sistema de software de extremo delantero accionado por una pantalla sensible al tacto para aceptar la información de entrada del usuario y controlar los movimientos de la máquina grabadora. El usuario selecciona en primer lugar una pieza de trabajo de entre el número de piezas de trabajo de diferentes formas para grabar, y a continuación introduce los caracteres y/o el diseño a grabar sobre la pieza de trabajo. El sistema de software coordina entonces los movimientos de la máquina grabadora para grabar la pieza de trabajo según los deseos del usuario.

Se describirá ahora la operación del aparato grabador de la presente invención, haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Como se ilustra en Fig. 1, el sistema de control opera el motor de pasos 30 de la dirección X para mover la grabadora 22 a una posición correspondiente a la columna de almacenaje 40 que almacena la forma de pieza de trabajo seleccionada. Debido a la posibilidad de que la lanzadera no esté en la posición totalmente trasera, que corresponde a la posición de carga tal como se ilustra en Fig. 15a, la grabadora es desplegada automáticamente en la dirección Y a la posición totalmente delantera, de entrega, de la lanzadera, bajada al nivel del surco 168 (haciendo referencia a Fig. 10b), y replegada. Si la lanzadera 32 no está en la posición de carga, la grabadora 22 engranará con el surco 168 y devolverá la lanzadera 32 a la posición de carga. Si la lanzadera 32 no tuviera el surco 168 y la grabadora fuera bajada no estando la lanzadera 32 posicionada correctamente, la punta de la grabadora podría entrar en contacto con la lanzadera y dañar la grabadora. Este proceso asegura que la operación comienza con la lanzadera en la posición correcta, de carga.

Cuando la lanzadera 32 se mueve de modo que el taladro abierto 164 está encima de la columna de almacenaje 40, se crea un hueco mediante el vaciado 170 (véase Fig. 10a) en la lanzadera 32. La impulsión hacia arriba del resorte 124 (haciendo referencia a Fig. 6) impulsa a la pieza de trabajo siguiente a entrar en el vaciado 170 de la lanzadera. La profundidad del vaciado 170 está dimensionada de modo que sólo una pieza de trabajo 132 puede encajar en el vaciado cada vez. La grabadora desciende entonces en la dirección Z para engranar con la abertura 166 en la lanzadera y mover la lanzadera con la pieza de trabajo en la dirección Y a la posición de grabado sobre el taladro de sujeción 150 del yunque 122. Al usar la grabadora para mover la lanzadera, la presente invención obvia la necesidad de las máquinas grabadoras automatizadas anteriores de tener un motor de pasos separado para mover la lanzadera. La supresión de este motor reduce la complejidad de la máquina y hace que la máquina sea más fácil de construir.

Una vez que la pieza de trabajo se ha movido a la posición de grabado, tal como se ilustra en Fig. 15b, el sistema de control ocasiona que un motor 46 (haciendo referencia a Fig. 1) opere la leva 36 para levantar los pistones. La cabeza 180 del pistón hace contacto con la pieza de trabajo y sujeta la pieza de trabajo contra el vaciado 170 en la lanzadera 32. La cabeza del pistón está equipada con un anillo hecho de un material de acolchado que hará contacto con la pieza de trabajo. Este anillo, que podría estar hecho de goma u otro material similar, protegerá a la pieza de trabajo de ser arañada por el pistón mientras la misma está siendo sujetada. Para impedir la creación de un vacío entre el anillo de acolchado y la pieza de trabajo, la invención prevé un taladro abierto 184 a través de la cabeza 180 del pistón (haciendo referencia a Fig. 13).

Cuando la pieza de trabajo se mueve sobre el taladro de sujeción 150, los pistones descansan sobre la parte plana de la leva 36 en forma de D. La rotación de la leva ocasiona que los pistones se muevan hacia arriba a medida que el contacto entre el vástago 188 del pistón y la leva 36 se desplaza desde la parte plana de la forma en D a la parte redondeada de la forma en D. La magnitud del movimiento del pistón se puede cambiar modificando la forma en D de la leva. Alternativamente, y como se ilustra en Fig. 14, la leva 36 puede comprender una varilla alargada de sección transversal generalmente circular y tener una serie de partes planas 44 cortadas en la varilla, de modo que debajo de cada pistón hay una sección que tiene una sección transversal generalmente en forma de D.

Como se muestra en Fig. 15a y Fig. 10a y 10c, las lanzaderas 32 tienen un rebaje 174 en el lado inferior de la lanzadera. El rebaje 174 está situado de modo que, cuando la lanzadera está en su posición trasera, el rebaje 174 está encima del taladro de sujeción 150. Como la leva 36 opera para mover todos los pistones al mismo tiempo, el rebaje 174 en la lanzadera proporciona un área abierta dentro de la cual se pueden mover los pistones. Así pues, aquellos pistones que se mueven ascendiendo allí donde no hay pieza de trabajo alguna no hacen contacto con la lanzadera. Esto es beneficioso, ya que se puede usar un motor más pequeño para operar la leva 36, al haberse reducido la fuerza requerida para mover los pistones.

Cuando la pieza de trabajo está sujeta contra la lanzadera 32, el sistema de control mueve la grabadora para grabar el mensaje seleccionado por el usuario en la pieza de trabajo. Una vez que el grabado ha sido terminado, la grabadora engrana nuevamente con la abertura 166 en la lanzadera y mueve la lanzadera a una posición de entrega. Como ilustra Fig. 15c, en la posición de entrega, la lanzadera se mueve más allá del extremo del yunque, de modo que la gravedad actúa sobre la pieza de trabajo 128 para ocasionar que ésta caiga desde la lanzadera. Como precaución, el sistema se puede diseñar de modo que la punta de la grabadora sea empujada a través de la abertura de la grabadora para asegurar la caída de la pieza de trabajo.

Una vez que la pieza de trabajo 128 ha sido entregada desde la lanzadera, la grabadora preferiblemente engrana con el surco 168 de la lanzadera y repliega la lanzadera a la posición de carga. Cuando la lanzadera ha sido replegada por completo, la operación de grabado se ha completado y el sistema de control espera a la siguiente instrucción para grabar otra pieza de trabajo.

Se describirá ahora una segunda realización, en la que partes iguales o similares se identifican mediante los mismos caracteres de referencia a través de todos los dibujos.

En esta realización, y como se ilustra en Fig. 11, la lanzadera tiene una abertura adicional 176 y un surco adicional 178. La grabadora engrana con la primera abertura 166 para mover la lanzadera 32 desde la posición de almacenaje a la posición de grabado y con la segunda abertura 176 para mover la lanzadera desde la posición de grabado a la posición de entrega. De modo similar, la grabadora engrana con el segundo surco 178 para mover la lanzadera desde la posición de entrega a la posición de grabado y con el primer surco 168 para mover la lanzadera desde la posición de grabado a la posición de almacenaje. Esta configuración permite un tornillo de avance 62 más corto en la dirección Y (haciendo referencia a Fig. 3b), porque la grabadora puede usar el mismo rango de movimiento para mover la lanzadera entre la posición de almacenaje y la posición de grabado que usa para mover la lanzadera entre la posición de grabado y la posición de entrega. Mediante el uso de un tornillo de avance 62 más corto se reduce la profundidad global del aparato grabador. Como la profundidad de la máquina limita los lugares en los que se puede colocar la máquina, la reducción de la profundidad aumenta los lugares dentro de un comercio en los que se puede colocar la máquina.

Como se muestra óptimamente en Fig. 6, las piezas de trabajo 128 están apiladas verticalmente dentro de la columna de almacenaje 40. Las piezas de trabajo deben estar almacenadas de modo que puedan ser recuperadas con una alineación consistente, de modo que el grabado quede correctamente orientado sobre la pieza de trabajo. Para conseguir esto, las columnas de almacenaje 40 deben tener sustancialmente la misma forma que las piezas de trabajo que contienen. El ajuste prieto de las piezas de trabajo de las piezas de trabajo dentro de la columna de almacenaje asegura que cada una de las piezas de trabajo estará alineada de modo que no se requiera posicionado adicional alguno para alinear la pieza de trabajo para su grabado. En consecuencia, debe haber también al menos una columna de almacenaje para cada una de las piezas de trabajo de forma diferente disponibles para el usuario. Sin embargo, dependiendo de la demanda para una cierta forma de piezas de trabajo, varias columnas de almacenaje pueden estar dedicadas a una forma particular de pieza de trabajo.

El taladro de carga 152 en el yunque y el vaciado 170 alrededor del taladro abierto 164 de la lanzadera 32 deben tener también sustancialmente la misma forma que la pieza de trabajo a grabar, para mantener la orientación de la pieza de trabajo cuando ésta abandona la columna de almacenaje. Así pues, la forma de la pieza de trabajo determina la forma de la columna de almacenaje 40, la forma del taladro de carga 152, y la forma del vaciado 110 en la lanzadera.

Resultará evidente para los expertos en la técnica que se pueden hacer diversas modificaciones y variaciones en el diseño de ese aparato grabador sin apartarse del alcance o espíritu de la invención. Otras realizaciones de la invención resultarán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la consideración de la memoria descriptiva y la práctica de la invención que aquí se publica. Se prevé que la memoria descriptiva y los ejemplos se consideren solamente a título de ejemplo, indicándose el alcance de la invención mediante las reivindicaciones que siguen.

Claims (17)

1. Aparato grabador, que comprende:

al menos una columna de almacenaje (40) para piezas de trabajo, estando cada una de las columnas de almacenaje configurada para contener una pluralidad de piezas de trabajo brutas (128); al menos una lanzadera (32) para recibir una pieza de trabajo (128) a grabar desde las columnas de almacenaje (40), teniendo la lanzadera un taladro (164) y un vaciado (170) configurados para recibir la pieza de trabajo (128), siendo la lanzadera (32) móvil entre una posición de carga y una posición de grabado; y una grabadora (22),

caracterizado porque la grabadora es operable para mover la lanzadera (32) desde la posición de carga a la posición de grabado.

2. Aparato grabador según la reivindicación 1, en el que la lanzadera (32) incluye una primera abertura (166) y la grabadora es móvil engranando y desengranando con la primera abertura (166).

3. Aparato grabador según la reivindicación 2, en el que la lanzadera (32) tiene una segunda abertura (176) y la grabadora engrana con la primera abertura (166) en la lanzadera para mover la lanzadera entre la posición de carga y la posición de grabado, y la grabadora (22) engrana con la segunda abertura (176) para mover la lanzadera (32) entre la posición de grabado y una posición de entrega.

4. Aparato grabador según la reivindicación 1, en el que la lanzadera incluye un primer surco (12) que tiene una anchura mayor que la anchura de la grabadora (22), estando el surco situado sobre la lanzadera de modo que la grabadora (22) puede engranar con el surco (172) para mover la lanzadera (32).

5. Aparato grabador según la reivindicación 4, en el que la lanzadera (32) tiene un segundo surco (178) que tiene una anchura mayor que la anchura de la grabadora (22), en el que la grabadora engrana con el primer surco (172) para mover la lanzadera desde una posición de entrega a la posición de grabado, y la grabadora engrana con el segundo surco (178) para mover la lanzadera desde la posición de grabado a la posición de carga.

6. Aparato grabador según la reivindicación 1, en el que el vaciado (170) en cada una de las lanzaderas (32) es de sustancialmente la misma forma que la pieza de trabajo (128) almacenada en una columna de almacenaje (40) para piezas de trabajo correspondiente.

7. Aparato grabador según la reivindicación 1, en el que el aparato comprende además: una pluralidad de resortes, estando uno de los resortes (124) montado externamente a cada una de las columnas de almacenaje 40) de modo que el resorte (124) ejerce una fuerza sobre la pluralidad de piezas de trabajo (128) en la columna de almacenaje, impulsando por tanto a las piezas de trabajo (128) hacia un extremo de la misma.

8. Aparato grabador según la reivindicación 7, en el que el resorte (124) es un resorte de fuerza variable de gradiente positivo.

9. Aparato grabador según la reivindicación 7, que comprende además;

un macho elevador (130) situado dentro de cada una de las columnas de almacenaje (40) debajo de una pila de piezas de trabajo (128); y

un conjunto de corredera (132) situado externamente a cada una de las columnas de almacenaje (40) en conexión operable con el macho elevador (130) correspondiente, siendo la corredera impulsada mediante un resorte (124) correspondiente para impulsar al macho elevador (130) y a las piezas de trabajo (128) hacia el extremo de la columna de almacenaje (40) adyacente a la posición de carga de la lanzadera (32).

10. Aparato grabador según la reivindicación 9, en el que el macho elevador (130) incluye una varilla (134) montada transversalmente que desliza dentro de una ranura (104) formada en la columna de almacenaje (40) para piezas de trabajo, estando el conjunto de corredera (132) conectado a la varilla (134) de modo que el macho elevador se mueve de manera correspondiente al movimiento de la corredera.

11. Aparato grabador según la reivindicación 1, que comprende además:

un yunque (122) que tiene una pluralidad de taladros (150, 152);

al menos un pistón que tiene una cabeza (180), estando la cabeza de cada pistón dimensionada para ajustar a través de los taladros (150, 152) del yunque; y

una leva (36) operable para mover el pistón de modo que, cuando una de las lanzaderas (32) posiciona una de las piezas de trabajo (128) sobre uno de los taladros (150) en el yunque, la pieza de trabajo será sujetada contra la lanzadera (32) mediante el pistón.

12. Aparato grabador según la reivindicación 11, en el que la cabeza (180) de cada pistón tiene una superficie elevada (182) hecha de un material de acolchado que entrará en contacto con la pieza de trabajo (128) cuando la pieza de trabajo es sujetada en posición.

13. Aparato grabador según la reivindicación 12, en el que la cabeza (180) de cada pistón incluye un taladro abierto (184).

14. Aparato grabador según la reivindicación 11, en el que la leva (36) comprende una varilla alargada que tiene una sección transversal sustancialmente en forma de D, estando la varilla situada de modo que, cuando se hace rotar la varilla, la forma en D de la varilla opera para mover los pistones.

15. Aparato grabador según la reivindicación 11, en el que la leva comprende una varilla alargada que tiene una sección transversal generalmente circular con al menos una parte plana (44), haciendo cada una de las partes planas (44) contacto con uno de los pistones de modo que, cuando se hace rotar la varilla, los pistones se mueven.

16. Aparato grabador según la reivindicación 11, en el que las lanzaderas (32) incluyen un rebaje (174), de modo que, cuando la leva (36) opera para mover los pistones, los pistones que no hacen contacto con la pieza de trabajo (128) a grabar no hacen contacto con las lanzaderas (32).

17. Aparato grabador según la reivindicación 11, que comprende además una pluralidad de resortes, estando uno de los resortes (124) montado externamente a cada una de la pluralidad de columnas de almacenaje (40) para piezas de trabajo, ejerciendo los resortes (124) una fuerza de impulsión sobre las piezas de trabajo (128) almacenadas en las columnas de almacenaje (40) para piezas de trabajo.