ES2241961T3 - Dispositivo para realizar un movimiento de salida. - Google Patents

Abstract

Aparato de producción de movimiento (24) para mover de manera controlada unos medios de producción de movimiento en por lo menos dos dimensiones espaciales, incluyendo el aparato: medios de rueda dentada (54) con un primer diámetro; un anillo (62) con una cremallera (70) formada sobre una superficie interna del anillo, teniendo la cremallera un segundo diámetro que es mayor que el primer diámetro; caracterizado por el hecho de que: los medios de rueda dentada son giratorios mediante unos primeros medios de accionamiento (86, 88); el anillo es giratorio mediante unos segundos medios de accionamiento (82, 84); los medios de rueda dentada están dispuestos para moverse, en la práctica, a lo largo de la cremallera; y los medios de producción de movimiento están fijos a los medios de rueda dentada, con lo cual, en la práctica, el movimiento de los medios de rueda dentada realizan el movimiento de los medios de producción de movimiento, y el movimiento de los medios de producción de movimiento escontrolable mediante el control de los primeros y segundos medios de accionamiento para producir un movimiento substancialmente lineal de los medios de producción de movimiento en dichas por lo menos dos dimensiones espaciales.

Description

Dispositivo para realizar un movimiento de salida.

La presente invención se refiere a un aparato de producción de movimiento. Más particularmente, la invención se refiere a un aparato de producción de movimiento para mover de manera controlada unos medios de producción de movimiento en una forma deseada.

A menudo es deseable mover objetos o partes de maquinaria a posiciones particulares, alcanzándose esas posiciones con fiabilidad espacial. En particular, a veces es deseable formar de manera fiable un ciclo de partes de maquinaria entre posiciones particulares. Este sería el caso, por ejemplo, cuando es necesario formar una forma particular de una manera repetitiva.

Un ejemplo de formación de formas usando maquinaria es en la industria de fabricación y procesamiento de alimentos. Artículos alimenticios tales como galletas a menudo tienen ingredientes decorativos de formas particulares. Por razones de eficiencia, producción y consistencia, a menudo se usan sistemas de deposición mecánicos para depositar estos ingredientes decorativos.

Estos sistemas de deposición mecánicos pueden incluir un colector de deposición desplazable colocado en una cinta transportadora. El colector de deposición es desplazable en el sentido de que se puede hacer que describa una forma particular respecto a los productos alimenticios que se desplazan a lo largo de la cinta transportadora. Típicamente, el colector de deposición es desplazable de manera independiente de la cinta transportadora. El movimiento del colector se acciona y se controla mediante disposiciones adecuados para accionamientos lineales, por ejemplo disposiciones adecuadas de tornillos de bolas y poleas.

Más generalmente, a menudo es deseable realizar un proceso repetitivo sobre una serie de objetos similares. Típicamente, los objetos se transportan alrededor de una instalación de producción usando una cinta transportadora o medios similares. Si los objetos son relativamente pequeños, o si la línea de producción tiene una salida grande, los objetos se puede colocar en filas clasificadas sobre la cinta transportadora.

Muchos procedimientos en líneas de producción requieren que la posición de los objetos que se han de procesar se conozcan con alguna fiabilidad espacial. Típicamente, los objetos en una cinta transportadora son propensos a moverse un poco sobre la cinta transportadora, debido a las vibraciones, etc. El aparato de movimiento se puede usar para mover los objetos a un posición predeterminada sobre la cinta transportadora, listos parar un etapa de procesamiento posterior. El aparato de movimiento se acciona y se contra típicamente mediante disposiciones adecuadas de accionamientos lineales, como para el colector de deposición anterior.

Estas disposiciones de accionamientos lineales son usualmente voluminosas y difíciles de instalar o volver a colocar en líneas de producción existentes. Además, es difícil de accionar el movimiento del colector usando estas disposiciones a las velocidades necesarias para una producción de gran volumen.

El documento WO 97/16625 describe un mecanismo de adaptación de motor que consigue la transformación de un movimiento alterno en movimiento giratorio y viceversa, concomitante con el ajuste continuo de una carrera.

Para solucionar los problemas indicados anteriormente, la presente invención proporciona, en un primer aspecto, un aparato de producción de movimiento para mover de manera controlada unos medios de producción de movimiento en por lo menos dos dimensiones espaciales, incluyendo el aparato:

medios de rueda dentada con un primer diámetro;

un anillo con una cremallera formada sobre una superficie interna del anillo, teniendo la cremallera un segundo diámetro que es mayor que el primer diámetro;

caracterizado por el hecho de que:

los medios de rueda dentada son giratorios mediante unos primeros medios de accionamiento;

el anillo es giratorio mediante unos segundos medios de accionamiento;

los medios de rueda dentada están dispuestos para moverse, en la práctica, a lo largo de la cremallera; y

los medios de producción de movimiento están fijos a los medios de rueda dentada, con lo cual, en la práctica, el movimiento de los medios de rueda dentada realizan el movimiento de los medios de producción de movimiento, y el movimiento de los medios de producción de movimiento es controlable mediante el control de los primeros y segundos medios de accionamiento para producir un movimiento substancialmente lineal de los medios de producción de movimiento en dichas por lo menos dos dimensiones espaciales.

Usando el aparato, el movimiento de los medios de producción de movimiento se puede controlar para describir una forma particular en dos dimensiones mediante el control adecuado de los primeros y segundos medios de accionamiento.

Preferiblemente, el anillo define un plano de rotación y los medios de rueda dentada son giratorios mediante los primeros medios de accionamiento alrededor de un primer eje que es substancialmente perpendicular al plano de rotación.

Preferiblemente, el anillo es giratorio mediante los segundos medios de accionamiento alrededor de un segundo eje que es substancialmente perpendicular al plano de rotación.

Preferiblemente, los medios de rueda dentada son giratorios respecto a la cremallera alrededor de un tercer eje que es substancialmente perpendicular al plano de rotación. Esta rotación de los medios de rueda dentada alrededor del tercer eje es debida típicamente a una interacción entre los medios de rueda dentada y la cremallera.

Preferiblemente, el tercer eje es substancialmente paralelo, pero substancialmente no colineal, con el segundo eje.

Típicamente, los medios de rueda dentada y la cremallera tienen cada uno dientes que engranan entre sí. Preferiblemente, por lo menos uno de los medios de rueda dentada y cremallera tienen una configuración substancialmente circular. Más preferiblemente, los medios de rueda dentada y la cremallera tienen una configuración substancialmente circular.

En algunas realizaciones, el anillo se puede reemplazar mediante un anillo parcial. Usando esta configuración, la cremallera podría ser preferiblemente una cremallera arqueada no continua.

En realizaciones preferidas de la invención, la relación entre el primer y segundo diámetros es tal que la rotación de la rueda dentada puede provocar (posiblemente en conjunción con la rotación del anillo) un punto sobre la rueda dentada (usualmente un punto en el perímetro de la rueda dentada) para describir una línea substancialmente recta. Preferiblemente, el primer diámetro es aproximadamente la mitad del segundo diámetro. Usando esta disposición de la rueda dentada, los medios de producción de movimiento se pueden colocar respecto a los medios de rueda dentada de manera que los medios de producción de movimiento pueden describir substancialmente cualquier forma en dos dimensiones en el interior de un rango de tamaño particular.

Preferiblemente, el movimiento de los medios de producción de movimiento es controlable para producir el movimiento lineal a lo largo de uno o los dos ejes perpendiculares entre sí. Más preferiblemente, en la práctica los dos ejes son respectivamente substancialmente horizontal y substancialmente vertical.

Los medios de producción de movimiento (que pueden ser por ejemplo un manguito de leva) pueden estar fijados a los medios de rueda dentada de manera que el centro de los medios de producción de movimiento es una distancia entre el eje de rotación de los medios de rueda dentada que es substancialmente igual al primer diámetro. En una realización, los medios de producción de movimiento son substancialmente cilíndricos y su eje central es substancialmente paralelo al eje de rotación de los medios de rueda dentada y su eje central es una distancia desde el eje de rotación de los medios de rueda dentada que es substancialmente igual al primer diámetro.

Preferiblemente, los medios de rueda dentada están montados de manera giratoria sobre un primer árbol. Preferiblemente, el primer árbol está montado de manera excéntrica respecto a un eje de rotación de salida de los primeros medios de accionamiento. Típicamente, por lo tanto, el funcionamiento de los primeros medios de accionamiento gira el primer árbol de manera excéntrica. En consecuencia, la rueda dentada es forzada a desplazarse de manera giratoria alrededor de la cremallera.

Preferiblemente, el anillo y la cremallera juntos forman un engranaje interno.

Preferiblemente, los medios de producción de movimiento están conectados a unos medios de transmisión de movimiento.

Preferiblemente, el aparato también incluye medios de control para controlar los segundos medios de accionamiento, operando los medios de control según un juego predeterminado de instrucciones. Típicamente, los medios de control incluyen un ordenador programado de manera adecuada. Preferiblemente, los medios de control controlan los primeros medios de accionamiento.

Preferiblemente, los medios de rueda dentada y/o el anillo son reemplazables mediante medios de rueda dentada y/o un anillo de diferentes dimensiones para que los medios de producción de movimiento describan de manera controlada una forma en dos dimensiones en un rango de tamaños diferente.

En realizaciones preferidas, el aparato también incluye un conjunto de contrapeso controlable. Típicamente, este conjunto incluye una disposición de masas que son desplazables a través de uno o más medios de accionamiento. Preferiblemente, la disposición de masas es desplazable para reducir substancialmente las vibraciones en el aparato provocadas por el movimiento de otras partes del aparato. Preferiblemente, el movimiento de la disposición se puede adaptar para ser un movimiento de imagen simétrica del movimiento de aquellas partes del aparato que provocan, en la práctica, vibraciones indeseables.

En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un aparato de procesamiento repetitivo que incluye un aparato de producción de movimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que también incluye un dispositivo de procesamiento repetitivo para la realización repetida de un proceso particular, en el que el dispositivo de procesamiento repetitivo está conectado a los medios de producción de movimiento, y en la práctica, la posición del dispositivo de procesamiento repetitivo es controlable mediante el control de la posición de los medios de producción de movimiento.

Preferiblemente, el aparato también incluye medios de transporte desplazables, con los que los artículos sobre los que se ha de realizar un proceso particular son desplazables respecto al aparato.

En un tercer aspecto, la presente invención proporciona un aparato de deposición que incluye cualquier aparato según el primer o el segundo aspecto.

En un cuarto aspecto, la presente invención proporciona un aparato de procesamiento de productos alimenticios que incluye cualquier de las características del segundo aspecto y típicamente incluye cualquier característica del tercer aspecto, en el que el dispositivo de procesamiento repetitivo es un colector de deposición de productos alimenticios, siendo el colector, en la práctica, controlable para depositar productos alimenticios en una forma preprogramada.

Preferiblemente, el colector de deposición de productos alimenticios es capaz de realizar por lo menos 40 ciclos por minuto aproximadamente. Más preferiblemente, es capaz de realizar alrededor de 100 ciclos por minuto o más, más preferiblemente hasta alrededor de 400 ciclos por minuto o más.

Se describirán ahora realizaciones preferidas de la invención, solamente a modo de ejemplo, respecto a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 muestra una sección transversal esquemática de un conjunto de procesamiento de alimentos que incluye una realización de la presente invención;

La figura 2 muestra una vista ampliada de la porción marcada "A" en la figura 1;

La figura 3 muestra una vista esquemática de la disposición de rueda dentada a lo largo del eje principal del árbol 72 en la figura 1;

La figura 4 muestra una sección transversal esquemática de un dispositivo de accionamiento horizontal para el conjunto de la figura 1 en la misma dirección que la figura 3;

La figura 5 muestra una sección transversal esquemática de un accionamiento vertical para el conjunto de la figura 1 a lo largo de la misma dirección que la figura 2;

La figura 6 muestra cuatro vistas esquemáticas de la disposición de rueda dentada a lo largo del eje principal del árbol 72 en la figura 1, mostrando cada vista la rueda dentada en una posición diferente respecto al anillo;

La figura 7 muestra una vista esquemática en despiece de los árboles de accionamiento, la rueda dentada y el manguito de leva de la figura 1;

La figura 8 muestra una vista esquemática de un conjunto de contrapeso para la supresión de la vibración en el aparato principal.

En la figura 1, la posición del colector de deposición 20 respecto a una cinta transportadora 22 se controla mediante un aparato de control 24.

El aparato de control 24 tiene una carcasa 26. Unas varillas de movimiento 28, 30 conectan el aparato de control 24 al colector de deposición 20. El colector de deposición 20 también se puede indicar como el colector que deposita 20.

En un uso típico, la cinta transportadora lleva una pluralidad de objetos de alimentación, por ejemplo galletas individuales, pasado el colector de deposición. El propósitodel colector de deposición en este ejemplo es depositar un ingrediente alimenticio (por ejemplo nata, chocolate o mermelada) sobre cada galleta. El colector de deposición puede ser un colector presurizado o volumétrico, tal como sea apropiado.

Típicamente, las galletas están colocadas sobre la cinta transportadora 22 en filas clasificadas. Cada galleta en una fila particular alcanza el colector al mismo tiempo. En el lado inferior del colector hay una fila de boquillas de deposición (por ejemplo las boquillas 33, 35), una boquilla por galleta en una fila.

Se requiere el control cuidadoso de la altura de una boquilla sobre una galleta para depositar la forma correcta del ingrediente alimenticio. Además, la forma del ingrediente alimenticio sobre la galleta depende de la posición horizontal de la boquilla durante la deposición. Además, se puede requerir la posición horizontal de la boquilla para (al menos en promedio) mantener el ritmo con una cinta transportadora durante la deposición.

El control cuidadoso de la altura y de la posición horizontal del colector puede producir una mayor uniformidad en la forma del ingrediente sobre cada galleta. Además, puede producir un menor gasto del ingrediente y de las galletas. Típicamente, cuando más rápido es el proceso de deposición, mayor es el rendimiento de galletas.

Después de un ciclo de deposición (es decir, después de que el colector haya depositado el ingrediente alimenticio sobre una fila de galletas) el colector vuelve para iniciar el proceso de deposición en la siguiente fila de galletas.

La posición del colector 20 se controla mediante el aparato de control 24, a través de unas varillas de movimiento 28, 30. La varilla 28, por ejemplo, se puede mover verticalmente respecto a la carcasa 26 debido a los cojinetes lineales verticales 32, 34. Los cojinetes lineales verticales 32, 34 están contenidos en un soporte de cojinetes 36. La varilla 28 y el soporte de cojinetes 36 se pueden mover horizontalmente respecto a la carcasa 26 debido a unos cojinetes lineales horizontales 38, 40. De esta manera, la varilla 28 (y, mediante medios análogos, la varilla 30) es desplazable horizontal y verticalmente, dentro de rangos predeterminados, respecto a la carcasa 26.

Tal como se muestra más claramente en la figura 2, la varilla 28 tiene un acoplamiento de recepción de la leva 50. El acoplamiento 50 está fijado respecto a la leva 28. El acoplamiento 50 recibe, por ejemplo, una leva cilíndrica 52. El movimiento de la leva 52 mueve la varilla 28.

La leva 52 está fijada a una rueda dentada 54. La rueda dentada 54 está montada de manera giratoria sobre el árbol 56 a través de cojinetes 58. El movimiento de la rueda dentada 54 mueve la leva 52 y de esta manera mueve la varilla 28. La rueda dentada 54 tiene un plano de rotación que es perpendicular a su eje principal. La rueda dentada 54 está limitada para moverse, en la práctica, substancialmente solamente en este plano. De esta manera, la leva 52 permanece substancialmente en un plano. La varilla 28 tiene cojinetes lineales horizontales y verticales y así pueden moverse en dos direcciones ortogonales, es decir, la varilla 28 está también limitada a moverse substancialmente en un plano respecto a la carcasa 26, 60 del aparato.

La rueda dentada 54 está colocada para ajustarse en el interior de una cremallera circular que está formada sobre la superficie interna de un anillo 62. Juntos, la cremallera circular y el anillo 62 son un engranaje interno. La rueda dentada 54 tiene dientes, como es convencional. La cremallera tiene dientes dimensionados de manera similar. Los juegos de dientes engranan entre sí, de manera que el movimiento de la rueda dentada 54 respecto a la cremallera produce la rotación de la rueda dentada 54 respecto a la cremallera. La disposición de la rueda dentada se describe con mayor detalle a continuación.

La figura 3 muestra, esquemáticamente, la disposición de rueda dentada de una realización preferida de la invención. Por motivos de claridad, los dientes de la rueda dentada 54 no se han representado. La rueda dentada 54 está colocada de manera que puede desplazarse alrededor de la cremallera 70. Otra vez, por motivos de claridad, las dimensiones externas del anillo 62 no se muestran y los dientes de la cremallera 70 no se han representado.

Debido al engranaje entre sí de los dientes respectivos de la rueda dentada 54 y la cremallera 50, 54 giran alrededor del árbol del piñón 56. De esta manera, la rueda dentada 54 gira respecto a la cremallera 70. Como se explica con mayor detalle a continuación, la rueda dentada 54 está limitada a moverse en una trayectoria circular alrededor de la cremallera 70 de manera que, en la práctica, por lo menos un diente de la rueda dentada 54 está en contacto con un diente de la cremallera 70.

En esta realización preferida, la rueda dentada 54 tiene un diámetro B que es la mitad del diámetro interno C de la cremallera 70. Quedará claro que un punto dado sobre la superficie de la rueda dentada 54, por ejemplo el punto D, tiene un lugar geométrico que es una línea recta (mostrada en la figura 3 como línea de trazos) que pasa a través del centro de la cremallera circular 70. En otras palabras, cuando la rueda dentada 54 gira alrededor de la cremallera 70, el punto D describe una trayectoria en el interior del anillo 62 que es una línea recta que pasa (por lo menos aproximadamente) a través del punto central del anillo 62.

La rueda dentada 54 es forzada a rodar alrededor de la cremallera 70 mediante el movimiento del árbol del piñón 56. El árbol 56 está montado excéntricamente respecto al árbol de accionamiento 72. La rotación del árbol 72 fuerza al árbol 56 a describir una trayectoria circular. De esta manera, la rueda dentada 54 es forzada a rotar respecto a la cremallera
70.

El centro de la leva 52 está típicamente situado a nivel con la circunferencia de la rueda dentada 54, por ejemplo a nivel con el punto D. De esta manera, la leva describe una trayectoria similar al punto D. Tal como se ha descrito anteriormente, este movimiento se transfiere a la varilla 28. Según la descripción anterior, la rotación del árbol de accionamiento 72 produciría un movimiento en una dimensión de la varilla 28, a lo largo de una dirección paralela al movimiento del punto D.

Volviendo a la figura 3, la trayectoria del punto D en el espacio se puede alterar moviendo la cremallera 70. La trayectoria del punto D se fija respecto a la cremallera 70. Sin embargo, si se gira la propia cremallera, entonces la trayectoria del punto D se mueve con la cremallera. Claramente, con cualquier combinación adecuada del movimiento de la cremallera 70 y la rueda dentada 54, el punto D se puede colocar en cualquier punto espacial dentro del círculo definido por la cremallera 70. De una manera similar, con cualquier combinación adecuada de movimiento de la cremallera y la rueda dentada, se puede hacer que el punto D trace cualquier trayectoria o forma deseada dentro del círculo definido por la cremallera 70.

Mirando ahora la figura 6, el movimiento de la rueda dentada 54 alrededor de la cremallera 70 (engranaje interno) se muestra en cuatro etapas. La rueda dentada 54 se monta sobre un bloque de transmisión de movimiento 55. La leva 52 está montada sobre el bloque de transmisión 55. El centro de la leva 52 está a nivel con un punto sobre el perímetro de la rueda dentada 54, pero la leva 52 está axialmente desplazada de la rueda dentada 54 para no interferir con el movimiento de la rueda dentada 54 alrededor de la cremallera 70.

El movimiento de la rueda dentada 54 alrededor de la cremallera 70, mostrado en la figura 6 en cuatro etapas, hace que la leva 52 se mueva en una línea recta paralela a una línea diametral de la cremallera 70. Claramente, la rotación del anillo 62 puede producir la deflexión de la trayectoria de la leva 52.

La disposición de la rueda dentada y el engranaje interno y los árboles de accionamiento y cojinetes asociados se muestra más claramente en una vista esquemática en despiece en la figura 7.

En esta realización preferida, la cremallera 70 está fijada a un árbol de accionamiento hueco 74 a través de unos medios de sujeción del bloque de montaje 76. El árbol de accionamiento 74 está montado de manera giratoria respecto a la carcasa 60 a través de cojinetes 78. Los cojinetes 78 se retienen mediante un manguito de cojinete 79. De una manera similar, el árbol de accionamiento 72 está montado de manera giratoria respecto al árbol de accionamiento 74 a través de cojinetes 80.

Mediante la rotación adecuada del árbol de accionamiento 74, el anillo 62 (y así la cremallera 70) se pueden girar alrededor del eje principal que es común al árbol de accionamiento 74 y al anillo 62 y al árbol deaccionamiento 72. El anillo 62 y la rueda dentada 54 rotan en el mismo plano de rotación, perpendicular al eje principal.

Como la rotación de la rueda dentada 54 y de la cremallera 70 permite controlar el movimiento del punto D, el control adecuado de los árboles de accionamiento 72 y 74 permite el control de la posición de la leva 52 en dos dimensiones. Este movimiento se transfiere a la varilla 28 que puede moverse en dos dimensiones debido a los cojinetes 32, 34, 38, 40. De esta manera, es posible el control del movimiento del colector 20 en dos dimensiones.

El tamaño de la forma que puede describir el punto D está limitado por el diámetro C. El aparato está típicamente colocado de manera que el anillo 62 y la rueda dentada 54 se puedan cambiar a una combinación diferente de anillo y rueda dentada, con diferentes dimensiones.

Volviendo a la figura 1, el aparato en esta realización tiene una segunda varilla 30 de manera que la posición del colector 20 se puede controlar con mayor precisión. La posición de la varilla 30 se controla mediante medios similares a los que controlan la posición de la varilla 28.

El árbol 74 se acciona a través de una correa 90 desde la polea 82 a la polea 84. La rotación de la polea 82 se controla mediante un servomotor. Esta disposición forma el accionamiento vertical.

El árbol 72 se acciona mediante una correa 80 desde la polea 86 a la polea 88. La rotación de la polea 86 se controla mediante un servomotor. Esta disposición forma el accionamiento horizontal. La rotación del árbol 72 se transfiere al árbol 92 correspondiente a través de un acoplamiento que se puede liberar de 94.

La figura 4 muestra el accionamiento horizontal en una vista a lo largo del eje principal del árbol 72. La polea 86 se acciona mediante un servomotor.

La figura 5 muestra el accionamiento vertical en una vista a lo largo del eje principal del árbol 74. La polea 100 se acciona mediante un servomotor. La polea 100, de esta manera, acciona una correa 102 que acciona la polea 82. A su vez, la polea 82 acciona la polea 84 a través de la correa 90.

Típicamente, en la práctica, el accionamiento vertical se puede usar de manera continua, para dar al colector una carrera vertical consistente. A continuación, se puede superponer un movimiento horizontal preciso sobre la carrera vertical para proporcionar un control preciso de la potencia del colector durante la carrera vertical.

El control preciso de la posición del colector 20 requiere un control muy cuidadoso de la salida de los servomotores.

La entrada de tensión a un servomotor y la carga sobre el mismo determinan la velocidad de salida del servomotor. De esta manera, es posible controlar de una manera muy precisa la salida de cada servomotor. El control coordinado de la entrada de tensión al servomotor para proporcionar una salida determinada para formar una forma particular es una operación compleja. Típicamente, la entrada de tensión a los servomotores se controla mediante un ordenador programado de manera adecuada.

El ordenador ha de tener una interfaz mediante la cual se controla los servomotores. Además, el ordenador ha de tener una interfaz de usuario con la que un usuario puede controlar el ordenador, por ejemplo, introduciendo una trayectoria deseada para que trace el colector, con un índice y velocidad cíclica particular.

El ordenador típicamente funciona usando software robótico modificado. Este software permite el control coordinado preciso de los motores eléctricos, por ejemplo, en respuesta a parámetros programados previamente o definidos por el usuario. El software utiliza datos cinemáticas inversos y hacia delante. El software no se describe más aquí.

En otra realización preferida, el aparato típicamente tiene un conjunto de contrapeso controlable. Se usa para suprimir las vibraciones en el aparato principal inducidas mediante el rápido movimiento de las partes desplazables en el conjunto. Debido a su trayectoria excéntrica, la rueda dentada 54 y el árbol del pistón 56 asociado pueden provocar vibraciones en el aparato durante su uso. Los pesos que están colocado en una formación adecuada se pueden mover en el aparato substancialmente para cancelar estas vibraciones. Típicamente, los pesos están colocados para moverse en una imagen simétrica del movimiento de las partes que provocan la vibración. La minimización de las vibraciones ayuda a optimizar la velocidad a la que el aparato puede realizar sus movimientos y también optimiza la suavidad del movimiento. Usando el aparato, son posibles velocidades de movimiento cíclico de unos 100 ciclos por minuto. La optimización de la velocidad puede permitir velocidades de movimiento cíclico de hasta 400 ciclos por minuto o más.

El bastidor de un conjunto de contrapeso controlable 140 se muestra esquemáticamente en la figura 8. El conjunto está mecánicamente fijado al aparato principal. El conjunto 140 tiene un árbol 142 que está montado de manera giratoria, a través de cojinetes 144, 146, respecto al aparato principal. El árbol 142 tiene pesos 148, 150 montados sobre el mismo. Los pesos 148, 150 están montados excéntricamente respecto al árbol 142.

El árbol 142 es giratorio a través de la polea 152 y la correa 154, accionándose mediante un servomotor 156.

El aparato tiene un acelerómetro (no representado) fijado a su bastidor. Este detecta la vibración del bastidor. Típicamente, el bastidor tiene un acelerómetro vertical y un acelerómetro horizontal, para detectar los componentes horizontal y vertical de la vibración, respectivamente. El ordenador de control analiza los datos desde el acelerómetro. En respuesta a esto, para reducir la vibración, el ordenador puede accionar el conjunto de contrapeso 140. El ordenador controla la tensión de entrada al servomotor 156 para controlar la frecuencia de las vibraciones de salida mediante el conjunto de contrapeso 140. Claramente, el control de la velocidad del servomotor controla la frecuencia de la vibración de salida.

El tamaño y la masa de los pesos 148, 150 usados y el grado de excentricidad de su montaje respecto al árbol 142 determina los tipos de vibraciones que se pueden contrarrestar por el conjunto 140. La alteración de estos parámetros se puede usar para ajustar el conjunto a vibraciones de contrapeso diferentes.

La suavidad del movimiento también se puede controlar mediante el control adecuado de los servomotores que accionan el movimiento. En particular, el aumento de la tensión de control de los motores mediante el ordenador se puede controlar para optimizar la suavidad.

La presente invención tiene claramente aplicaciones en muchas áreas diferentes de tecnología. En particular, es adecuado donde se requieren un movimiento posicional cíclico controlado. Además, es adecuado para un procesamiento repetitivo, por ejemplo donde se ha de realizar un proceso similar sobre una sucesión de objetos. Típicamente, los objetos en una instalación de producción se transportan desde un proceso al siguiente a través de una cinta transportadora. En grandes instalaciones de producción, los objetos se pueden transportar sobre la cinta transportadora en filas clasificadas. A menudo es necesario "indexar" los objetos, por ejemplo si la reglamentación de los objetos en la cinta transportadora se distorsiona. El aparato de producción de movimiento descrito se puede usar para volver a colocación los objetos sobre una cinta transportadora. Esto se podría hacer mediante un movimiento de empuje apropiado de una placa de empuje con dedos salientes. De esta manera, se podría volver a colocar una fila de objetos clasificados hacia delante y lateralmente sobre la cinta transportadora.

Por supuesto, el aparato se podría montar en varias posiciones diferentes respecto a una cinta transportadora, por ejemplo, sobre, bajo y/o en ángulo recto o en ángulos/posiciones desplazadas respecto a la cinta transportadora.

Las realizaciones descritas en detalle se refieren al procesamiento de alimentos, pero la invención tiene aplicaciones en otros campos de la tecnología, por ejemplo mecanización, donde se puede requerir el control preciso de la forma descrita mediante una parte desplazable (por ejemplo una herramienta de mecanización). Un ejemplo de esto podría ser la mecanización de masa de objetos de madera. Otras áreas de fabricación donde la invención tiene aplicaciones son la industria de fabricación de juguetes y otras industrias de fabricación o procesamiento de objetos pequeños de gran volumen.

La invención se ha descrito solamente a modo de ejemplo. Las modificaciones de las realizaciones descritas, y otras realizaciones y modificaciones de las mismas serán obvias para los técnicos en la materia y son tales que están dentro del ámbito de la invención.

Claims (10)

1. Aparato de producción de movimiento (24) para mover de manera controlada unos medios de producción de movimiento en por lo menos dos dimensiones espaciales, incluyendo el aparato:

medios de rueda dentada (54) con un primer diámetro;

un anillo (62) con una cremallera (70) formada sobre una superficie interna del anillo, teniendo la cremallera un segundo diámetro que es mayor que el primer diámetro;

caracterizado por el hecho de que:

los medios de rueda dentada son giratorios mediante unos primeros medios de accionamiento (86, 88);

el anillo es giratorio mediante unos segundos medios de accionamiento (82, 84);

los medios de rueda dentada están dispuestos para moverse, en la práctica, a lo largo de la cremallera; y

los medios de producción de movimiento están fijos a los medios de rueda dentada, con lo cual, en la práctica, el movimiento de los medios de rueda dentada realizan el movimiento de los medios de producción de movimiento, y el movimiento de los medios de producción de movimiento es controlable mediante el control de los primeros y segundos medios de accionamiento para producir un movimiento substancialmente lineal de los medios de producción de movimiento en dichas por lo menos dos dimensiones espaciales.

2. Aparato de producción de movimiento según la reivindicación 1, en el que:

el anillo (62) define un plano de rotación y los medios de rueda dentada (54) son giratorios mediante los primeros medios de accionamiento alrededor de un primer eje que es substancialmente perpendicular al plano de rotación;

el anillo es giratorio mediante los segundos medios de accionamiento alrededor de un segundo eje que es substancialmente perpendicular al plano de rotación;

los medios de rueda dentada son giratorios respecto a la cremallera alrededor de un tercer eje que es substancialmente perpendicular al plano de rotación, debido a una interacción entre los medios de rueda dentada y la cremallera; y

el tercer eje es substancialmente paralelo, pero substancialmente no colineal, con el segundo eje.

3. Aparato de producción de movimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer diámetro (B) es aproximadamente la mitad del segundo diámetro (C).

4. Aparato de producción de movimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de rueda dentada (54) y/o el anillo (62) se pueden reemplazar mediante unos medios de rueda dentada y/o un anillo de diferentes dimensiones para que los medios de producción de movimiento describan de manera controlable una forma de diferentes dimensiones.

5. Aparato de producción de movimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el movimiento de los medios de producción de movimiento es controlable para producir el movimiento lineal a lo largo de uno o los dos ejes perpendiculares entre sí.

6. Aparato de producción de movimiento según la reivindicación 5, en el que en la práctica los dos ejes son respectivamente substancialmente horizontal y substancialmente vertical.

7. Aparato de producción de movimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de producción de movimiento están fijados a los medios de rueda dentada (54) de manera que el centro de los medios de producción de movimiento es una distancia entre el eje de rotación de los medios de rueda dentada que es substancialmente igual al primer diámetro.

8. Aparato de producción de movimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de producción de movimiento son substancialmente cilíndricos y su eje central es substancialmente paralelo al eje de rotación de los medios de rueda dentada (54) y su eje central es una distancia desde el eje de rotación de los medios de rueda dentada que es substancialmente igual al primer diámetro.

9. Aparato de procesamiento repetitivo que incluye un aparato de producción de movimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que también incluye un dispositivo de procesamiento repetitivo para la realización repetida de un proceso particular, en el que el dispositivo de procesamiento repetitivo está conectado a los medios de producción de movimiento, y en la práctica, la posición del dispositivo de procesamiento repetitivo es controlable mediante el control de la posición de los medios de producción de movimiento.

10. Aparato de procesamiento de productos alimenticios, que incluye un aparato según la reivindicación 9, en el que el dispositivo de procesamiento repetitivo es un colector de deposición de productos alimenticios, siendo el colector, en la práctica, controlable para depositar productos alimenticios en una forma preprogramada.