ES2256966T3 - Aparato de alimentacion y manipulacion de placas de baterias. - Google Patents
Aparato de alimentacion y manipulacion de placas de baterias.Info
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Abstract
Aparato de manipulación de placas (10) que comprende: un alimentador de placas (32) para sostener y hacer avanzar una pila (34) de placas; y un recogedor (36) acoplado funcionalmente con el alimentador de placas (32) para que extraiga sucesivamente una placa más adelantada (38) de la pila (34); comprendiendo el alimentador de placas (32) un mecanismo de transporte (46, 48) para desplazar la pila (34) hacia el recogedor (36), y un tope (64, 66, 68, 70), acoplado con el mecanismo de transporte (46, 48) que entra en contacto con la placa más adelantada (38) cuando el mecanismo de transporte (46, 48) desplaza la pila (34) hacia el recogedor (36); caracterizado porque el tope (64, 66, 68, 70) que comprende un orificio de vacío (72) para que sostenga la placa más adelantada (38) contra el tope (64, 66, 68, 70) antes de que el recogedor (36) extraiga la placa más adelantada (38) de la pila (34).
Description
Aparato de alimentación y manipulación de placas
de baterías.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para la alimentación y la manipulación de pilas de placas, tales
como las placas de plomo utilizadas en la producción de baterías
ácidas de plomo de almacenamiento. Más particularmente, la presente
invención se refiere a un aparato de alimentación y manipulación de
placas de batería que extrae más eficazmente las placas de batería
a partir de pilas de placas, alinea u orienta las placas mientras
son transportadas, limpia las lengüetas en las placas de batería,
envuelve las placas de baterías con material aislante, sincroniza
el transporte de las placas con operaciones corriente abajo, y
rechaza las placas dañadas o defectuosas de otra manera.
Las baterías ácidas de plomo de almacenamiento
están formadas por una pluralidad de placas de plomo que deben ser
manipuladas y procesadas individualmente durante la fabricación de
las baterías. Los dispositivos de la técnica anterior para la
alimentación y la manipulación de dichas placas sufren múltiples
limitaciones que limitan su utilidad. Por ejemplo, los dispositivos
de alimentación y manipulación de placas de baterías según la
técnica anterior presentan a menudo dificultades en la extracción de
la placa más adelantada de una pila de placas sin que se extraiga
más de una placa y/o que dañe la placa en cuanto es extraída.
Adicionalmente, los dispositivos de alimentación
y manipulación de placas de baterías según la técnica anterior
presentan dificultades agarrando las placas y colocando las
escobillas de las lengüetas durante la limpieza de las lengüetas de
las placas, haciendo difícil limpiar adecuadamente las placas de
batería. Los dispositivos de la técnica anterior también presentan
dificultades de posicionamiento y orientación de las placas antes
de recubrirlas de aislante, dando como resultado, a menudo, una
falta de aplicación del aislante.
Los dispositivos de la técnica anterior para la
alimentación y la manipulación de placas de baterías, presentan
también componentes difíciles de ajustar y/o de cambiar. Los
dispositivos de la técnica anterior presentan también dificultades
al descargar las placas defectuosas y en la sincronización del
movimiento de las placas de batería entre las diversas etapas de la
línea de producción de baterías.
El documento WO-8801598 da a
conocer el preámbulo de la reivindicación 1.
A la vista de lo anterior, un objetivo de la
presente invención es proporcionar un aparato para la alimentación
y la manipulación de placas de batería que extrae de un modo más
efectivo la placa más adelantada de una pila de placas extrayendo
una única placa y sin dañar la placa extraída. Adicionalmente, un
objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato de
dicho tipo que agarre más efectivamente las placas de batería
mientras que son transportadas a través de las diversas etapas,
limpie las lengüetas de las placas de batería, alinee u oriente las
placas, envuelva las placas de batería en material aislante,
sincronice el transporte de las placas con las operaciones
corriente abajo, y rechace las placas dañadas o defectuosas.
La presente invención alcanza estos y otros
objetivos proporcionando un aparato de manipulación de placas
mejorado según la reivindicación 1.
El aparato de alimentación y manipulación de
placas de batería comprende también una estación de limpieza con
cepillos de las lengüetas mejorada que agarra de un modo más
efectivo las placas mientras éstas son limpiadas y que posicionan
más efectiva y consistentemente un par de cepillos de lengüetas
durante la limpieza y el servicio. La estación comprende una
estructura que permite a un operario seleccionar la fuerza de agarre
necesaria aplicada a las placas en cuanto pasan a través de la
estación. La estación comprende también un servomecanismo que
posiciona con mayor precisión los cepillos giratorios durante la
limpieza de las lengüetas de las placas.
El aparato comprende también una estación de
alineación de placas que permite a un operario ajustar más
fácilmente la posición de las placas mientras entran en el
envolvedor de placas. Específicamente, la estación de alineación de
placas comprende un par de cadenas transportadoras a cada lado para
transportar las placas al envolvedor de placas y un servoconjunto
acoplado con cada cadena para avanzar o retardar las cadenas y
ajustar la orientación de las placas en las cadenas.
El aparato comprende también una estación de
rechazo de placas que rechaza más rápida y precisamente las placas
que están dañadas o que por otra razón no son adecuadas para
utilizarlas en las baterías. Específicamente, la estación de
rechazo de placas comprende un par de transportadores alineados, un
conjunto de cilindro para el descenso de un extremo de uno de los
transportadores, y un conjunto de cilindro para la elevación de un
extremo del otro transportador. Los conjuntos de cilindros están
acoplados de modo cruzado, de tal manera que cuando se baja el
primer transportador, el segundo transportador es levantado, creando
así un intervalo entre los dos transportadores para permitir que se
descarguen las placas defectuosas de los transportadores.
El aparato comprende también una estación de
sincronización de placas que permite que el transporte normal
rápido de las placas de batería se suspenda temporalmente de modo
que los procesos que consumen tiempo que suceden corriente abajo
puedan finalizar. Entonces, cuando las placas están listas para ser
transportadas corriente abajo, el conjunto de sincronización de
retraso de placas dispone con exactitud las placas en el orden
adecuado de tal modo que se sincroniza el transporte de las placas
con los restantes componentes del aparato de alimentación y
manipulación de placas.
A continuación se describe con detalle una forma
de realización preferida de la presente invención, haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en lo que:
la figura 1 es una vista en planta esquemática de
distribución de un aparato de alimentación y manipulación de placas
de batería construido según una forma de realización preferida de la
presente invención;
la figura 2 es una vista en alzado de una de las
estaciones de alimentación y de recogida de placas y una de las
estaciones de limpieza con cepillo de las lengüetas del aparato a lo
largo de la línea 2-2 de la figura 1;
la figura 3 es una vista lateral de la estación
de limpieza con cepillo de las lengüetas de la figura 2;
la figura 4 es una vista en planta parcial de la
estación de alimentación y de recogida de placas ilustrada en la
figura 2;
la figura 5 es una vista en sección de la
estación de alimentación y de recogida de placas tomada a lo largo
de la línea 5-5 de la figura 4;
la figura 6 es una representación esquemática del
alimentador de placas que ilustra el transporte de una pila de
placas contra un tope;
la figura 7 es una representación esquemática del
alimentador de placas que ilustra el transporte de la pila de
placas y que muestra el agarre de la placa más adelantada de la pila
mediante el tope;
la figura 8 es una representación esquemática del
alimentador de placas que ilustra el transporte de la pila de
placas y que muestra la extracción de la placa más adelantada de la
pila mediante el conjunto de recogida;
la figura 9 es una vista en alzado de la estación
de limpieza con cepillo de las lengüetas que muestra los cepillos
de las lengüetas en su posición de funcionamiento y limpieza;
la figura 10 es una vista en alzado de la
estación de limpieza con cepillo de las lengüetas que muestra los
cepillos de las lengüetas en su posición en vacío;
la figura 11 es una vista en alzado de la
estación de limpieza con cepillo de las lengüetas que muestra los
cepillos en su posición de funcionamiento pero después de que se
hayan gastado y están listos para ser reemplazados;
la figura 12 es una vista en alzado de la
estación de limpieza con cepillo de las lengüetas que muestra los
cepillos en su posición de servicio;
la figura 13 es una vista en alzado de la
estación de alineación de placas y de la estación de encapsulado de
placas del aparato;
la figura 14 es una vista en alzado de la
estación de alineación de placas;
la figura 15 es una vista en planta de la
estación de alineación de placas;
la figura 16 es una representación esquemática de
la estación de alineación de placas que ilustra el posicionamiento
de las placas de batería en la misma;
la figura 17 es una representación esquemática de
la estación de alineación de placas que ilustra el posicionamiento
de las placas de batería en la misma;
la figura 18 es una vista frontal de la estación
de encapsulado de placas del aparato;
la figura 19 es una vista lateral del lado de la
transmisión de la estación de encapsulado;
la figura 20 es una vista lateral del lado
opuesto de la estación de encapsulado, ilustrando algunos de los
componentes en su posición extraída;
la figura 21 es una vista en sección a lo largo
de la línea 21-21 de la figura 1 y que muestra el
transporte de una placa no envuelta en un transportador;
la figura 22 es una vista en planta de la
estación de rechazo de placas y de la estación de sincronización de
placas del aparato;
la figura 23 es una vista en alzado de las
estaciones de rechazo de placas y de sincronización de placas que
muestra la estación de rechazo de placas en su posición normal de
funcionamiento y la estación de sincronización de placas en su modo
de retardo;
la figura 24 es una vista en alzado de las
estaciones de rechazo de placas y de sincronización de placas que
muestra la estación de rechazo de placas en su posición de rechazo y
la estación de sincronización de placas en su modo normal; y
la figura 25 es una vista en sección de un
componente de la estación de sincronización de placas a lo largo de
la línea 25-25 de la figura 1.
Haciendo referencia a las figuras de los dibujos,
y particularmente a la figura 1, el aparato de alimentación y
manipulación de placas 10 comprende en términos generales un par de
estaciones de alimentación automática de placas y de recogida
referenciadas de un modo general con los números 12, 14, una
estación de alimentación manual de placas 16, tres estaciones de
limpieza con cepillos de las lengüetas 18, 20, 22, una estación de
alineación de placas 24, una estación de encapsulado de placas 26,
una estación de rechazo de placas 28, y un conjunto de
sincronización de placas 30. Cada una de estas estaciones se explica
separadamente a continuación.
Las estaciones de alimentación y de recogida
automática de placas 12, 14, se describen con detalle en la patente
US nº 5.934.866, titulada PLATE FEEDER APPARATUS, registrado el 5 de
marzo de 1997, incorporada en la actual solicitud como referencia.
La estación 12 manipula placas de batería que se tienen que envolver
en material aislante en la estación de encapsulado 26, ya que la
estación 14 manipula placas que no están envueltas. La estación de
alimentación manual de placas 16 se utiliza para la alimentación
manual de placas de baterías en la línea de producción para
utilizarla en la formación de ciertos tipos de baterías que
requieren un número impar de placas.
Las estaciones de alimentación y de recogida
automática de placas 12, 14 sustancialmente son idénticas; por lo
tanto en la presente memoria sólo se describe y se ilustra con
detalle la estación 12. Como se ilustra más claramente en las
figuras 2 a 8, la estación 12 comprende un alimentador de placas 32
que sujeta y avanza secuencialmente dos pilas 34 de placas, y un
recogedor 36 que recoge o extrae sucesivamente la placa más
adelantada 38 de cada pila y deja caer entonces las placas
extraídas en un transportador 40. El transportador lleva entonces
las placas a la estación de limpieza con cepillos de las lengüetas
18 tal como se describe a continuación. El alimentador y el
recogedor son accionados por un eje de transmisión acoplado a un
motor de corriente alterna convencional, que a su vez se puede
acoplar con un mecanismo de variación de frecuencia y un PLC u otro
tipo de controlador para que el funcionamiento de la estación sea
automático.
Como se ilustra más claramente en las figuras 4 y
6 a 8, el alimentador de placas 32 presenta un lado de admisión 42
y un lado de salida 44 y comprende un par de conjuntos
transportadores a uno y otro lado 46, 48. Cada uno de los conjuntos
transportadores comprende un par de cadenas transportadoras 50, 52,
54, 56 guiadas por encima de un juego de ruedas dentadas
conductoras y libres 58, 60 y un conjunto empujador de platos 62
soportado encima de las cadenas para que sostengan y avancen las
pilas 34 de placas hacia el recogedor 36.
El lado de salida 44 de cada conjunto
transportador 46, 48 también comprende un par de topes 64, 66, 68,
70 que sirven como punto de referencia para detener el movimiento
hacia adelante de las placas en las cadenas transportadoras 50, 52,
54, 56. Según un aspecto de la presente invención, cada uno de los
topes comprende un orificio de vacío 72 que se acopla con una
fuente de presión de vacío.
El recogedor 36 comprende un cabezal giratorio 74
que presenta por lo menos dos boquillas recogedoras que se
extienden hacia fuera 76 extendiéndose a partir de éste. Como se
ilustra más claramente en la figura 4, las boquillas recogedoras se
giran entre las cadenas 50, 52, 54, 56 de tal modo que se ponen en
contacto con la superficie frontal de las placas más adelantadas en
las pilas 34, tal como se describe con más detalle a continuación.
Las boquillas recogedoras están acopladas a una fuente de presión de
vacío adecuada controlada mediante una estructura de válvula
descrita en la patente US nº _______ de un modo más completo.
En funcionamiento, las pilas 34 de placas están
colocadas en los conjuntos empujadores 62, que entonces están
colocados encima de las cadenas transportadoras 50, 52, 54, 56. Se
hace funcionar entonces el alimentador de placas 32 para avanzar
los conjuntos de empujadores y las pilas de placas hacia el
recogedor 36. Para facilitar la extracción únicamente de la placa
más adelantada de cada pila, el alimentador de placas traslada la
pila a una primera distancia hacia el recogedor y a continuación
traslada las pilas hacia delante una primera distancia hacia el
recogedor y a continuación traslada la pila una segunda distancia
más corta hacia fuera del recogedor durante el giro del recogedor
tal como se describe con más detalle a continuación.
Mientras que el alimentador de placas 32 avanza
las pilas 34 de placas, el recogedor 36 gira sus boquillas 76
delante de las placas más adelantadas 38 en las pilas. Las boquillas
se maniobran de tal manera que están conectadas a la presión de
vacío en cuanto giran delante de las placas y se desconectan de la
presión de vacío en cuanto pasan por encima del transportador 40.
Esto permite que cada boquilla extraiga la placa más adelantada de
su pila asociada en cuanto pasa por ésta, para sostener la placa
extraída mientras el cabezal de vacío continúa girando y a
continuación deposita la placa encima del transportador.
Como se ilustra más claramente en las figuras 6 a
8, el funcionamiento del alimentador de placas 32 y del recogedor
36 se sincroniza para asegurar que las boquillas 76 recojan o
extraigan de un modo consecuente únicamente las placas más
adelantadas 38 de las pilas 34 sin dañar las placas extraídas
mientras que las boquillas giran por las pilas. El alimentador de
placas avanza inicialmente las placas hacia delante contra los topes
64, 66, 68, 70 antes de que las boquillas recogedoras giren por las
pilas tal como se ilustra en la figura 6. El alimentador de placas
desplaza entonces las pilas hacia atrás tal como se ilustra en la
figura 7 inmediatamente antes de que las boquillas giren por las
pilas. Esto genera un intervalo entre las placas más adelantadas y
las restantes placas en las pilas para asegurar que las boquillas
extraen únicamente las placas más adelantadas de las pilas. Esto
también permite que las boquillas continúen girando por las pilas
sin que choquen los talones extremos de las placas extraídas contra
las restantes placas en las pilas tal como se ilustra en la figura
8.
Para facilitar adicionalmente la extracción de
las placas más adelantadas 38 de las pilas 34 sin extraer más de
una placa de cada pila, se accionan los orificios de vacío 72 en los
topes 64, 66, 68, 70 para capturar y sostener las placas más
adelantadas en los topes mientras que se permite que las placas que
hay detrás de las placas más adelantadas se desplazan ligeramente
hacia atrás, generando de este modo un intervalo entre las placas
más adelantadas y las restantes placas en las pilas tal como se
ilustra en la figura 7. Esto permite que las boquillas 76 del
recogedor 36 entren en contacto con delicadeza con las placas más
adelantadas mientras que son giradas por éstas de tal modo que las
boquillas recogen de un modo más adecuado las placas más adelantadas
sin recoger más de una placa cada vez. Esta disposición permite
también que las boquillas recogedoras sean accionadas con una
presión de vacío baja ya que se necesita menos fuerza de vacío para
recoger las placas más adelantadas. Preferentemente, el
funcionamiento de los orificios de vacío está secuenciado de un modo
automático con el giro de las boquillas con la estructura de
válvula o mediante el control de un PLC u otro controlador.
Una vez que las boquillas 76 han pasado por las
pilas 34, el alimentador de placas 32 traslada una vez más las
pilas a sus posiciones más exteriores y retrocede a continuación a
sus posiciones más retrasadas antes de que llegue la próxima
boquilla. Esto posiciona y captura la próxima placa más adelantada
contra los topes 64, 66, 68, 70. Tal como se ha mencionado
anteriormente, los conjuntos empujadores 62 se desplazan hacia
delante hacia el recogedor 36 una mayor distancia que la que se
desplazan hacia fuera desde el recogedor para compensar el espesor
de las placas extraídas. Esto asegura que las pilas siempre estén
colocadas a una distancia predeterminada a partir de las boquillas
recogedoras sin tener en cuenta cuántas placas se han extraído.
La estación de alimentación manual de placas 16
ilustrada en la figura 1 es completamente convencional y comprende
un mecanismo de transporte (no representado) en el que las placas de
batería pueden ser colocadas manualmente para transportarlas al
mecanismo de limpieza con cepillos de las lengüetas 22. La estación
de alimentación manual de placas se utiliza habitualmente sólo
cuando se van a fabricar baterías que requieren un número impar de
placas.
Una estación de limpieza con cepillos de las
lengüetas 18, 20, 22 está dispuesta para cada una de las dos
estaciones de alimentación y recogida automática de placas 12, 14 y
la estación de alimentación manual de placas 16. Las tres
estaciones de limpieza con cepillos de las lengüetas son
sustancialmente idénticas; por lo tanto aquí sólo se ilustra y se
describe con detalle la estación 18.
Como se ilustra más claramente en las figuras 2 y
3, la estación de limpieza con cepillos de las lengüetas 18
comprende un conjunto transportador 78 que recibe y transporta las
placas desde el transportador 40 y un mecanismo de cepillos 80 para
la limpieza de las lengüetas en las placas mientras que éstas son
transportadas por éste en el conjunto transportador 78.
El conjunto transportador 78 comprende
preferentemente un par de cintas transportadoras superior e inferior
82, 84 apiladas verticalmente, que son guiadas cada una de ellas
alrededor de un rodillo conductor 86, 88 y un rodillo libre 90, 92,
y un mecanismo de predisposición 94 para predisponer las cintas
transportadoras en contacto entre sí. Los rodillos conductores
están distanciados verticalmente entre sí una pequeña distancia
para definir una zona de contracción entre éstos para que agarren
las placas en cuanto éstas salen del transportador 40 y que
introduce las placas entre las dos cintas transportadoras 82,
84.
El mecanismo de predisposición 94 comprende un
rodillo fijo 96 colocado por debajo de la parte superior del
transportador inferior 84 y un rodillo predispuesto mediante un
resorte 98 colocado por encima de la parte inferior del
transportador superior 82. El rodillo predispuesto mediante un
resorte se acopla con un mecanismo de resorte y palanca 100 que
ejerce una fuerza hacia abajo en el rodillo predispuesto mediante un
resorte de tal modo que el rodillo ejerce una fuerza hacia abajo en
el transportador superior 82. Esto hace que los transportadores se
pongan en contacto entre sí para impedir que las placas de batería
se desplacen entre los transportadores con relación a las cintas
transportadoras cuando sus lengüetas son limpiadas mediante la
estación de cepillado. Esto permite también que ambos
transportadores sean accionados, si se desea, mediante una única
línea de transmisión. La fuerza hacia abajo ejercida en el rodillo
predispuesto mediante un resorte por el mecanismo de palanca se
puede ajustar de un modo selectivo por un operario para proporcionar
la presión óptima entre los dos transportadores.
El mecanismo de cepillado 80 comprende un par de
cepillos giratorios superior e inferior 102, 104, apilados
verticalmente, cada uno de los cuales es accionado por un motor
separado 106, 108. Preferentemente, los cepillos son de acero con
aproximadamente 10" de diámetro y ½" de espesor. Los cepillos y
sus correspondientes motores están alojados en unos bastidores 110,
112 que están suspendidos debajo de un soporte superior 114 mediante
un par de varillas de tensión 116, 118. Como se ilustra más
claramente en las figuras 9 a 12, los extremos superiores de las
varillas de tensión están fijados a un servobrazo 120 que está
acoplado con el eje de salida 122 de un servomotor y una caja de
engranajes 124 que está montada en el soporte 114.
Tal como se ilustra en las figuras 9 y 11, el
servomotor 124 se puede accionar para reposicionar los cepillos
superior e inferior 102, 104 a medida en que se van gastando.
Inicialmente, cuando los cepillos son nuevos, el servomotor 124
posiciona los cepillos tal como se ilustra en la figura 9. A
continuación, en cuanto los cepillos empiezan a gastarse y
disminuye su diámetro, el servomotor gira gradualmente el servobrazo
en el sentido de las agujas del reloj, tal como se ilustra en al
figura 11, para bajar el cepillo superior 102 y subir el cepillo
inferior 104 para desplazar los centros de los cepillos acercándolos
entre sí para mantener el contacto entre los bordes exteriores de
los cepillos.
En cuanto se gira el servobrazo 120 en el sentido
de las agujas del reloj, la varilla de tensión 118 sube el cepillo
inferior 104 y la varilla de tensión 116 baja el cepillo superior
102 exactamente la misma distancia. De un modo similar, cuando se
gira el servobrazo en sentido contrario a las agujas del reloj, la
varilla de tensión 118 baja el cepillo inferior 104 y la varilla de
tensión 116 sube el cepillo superior 102 exactamente la misma
distancia. De este modo, en cuanto se gira el eje del servomotor
122, el servobrazo 120 y las varillas de tensión suben o bajan
simultáneamente los cepillos la misma distancia en sentido opuesto
de tal modo que los cepillos siempre están a la misma distancia de
las placas transportadas por los transportadores 82, 84.
Para percibir y monitorizar la colocación de los
cepillos superior e inferior 102, 104, se pueden montar en el
soporte 114 un par de interruptores o contactos sensibles a la
posición 126, 128. Los interruptores se pueden acoplar con un
controlador o con unos indicadores para avisar a un operario cuando
los cepillos están completamente gastados y necesitan ser
reemplazados.
En las formas de realización preferidas, cada una
de las varilla de tensión 116, 118 presenta dos segmentos unidos
mediante un cilindro plano 130, 132. Tal como se ilustra en la
figura 10, el cilindro plano 130 se puede accionar para subir el
cepillo superior 102 una pequeña distancia y el cilindro plano 132
se puede accionar para bajar el cepillo inferior 104 una pequeña
diferencia para crear un pequeño intervalo entre los dos cepillos.
Normalmente, los cilindros planos se accionan siempre que el aparato
10 está temporalmente parado y se han parado los transportadores
82, 84. Esto separa los cepillos de una placa de batería 134 que se
ha detenido entre aquéllos para impedir que los cepillos erosionen
la parte que no es lengüeta de la placa de batería.
El mecanismo de cepillado 80 comprende también
preferentemente un cilindro 136 que se puede accionar para levantar
los cepillos 102, 104 a una posición de servicio elevada, tal como
se ilustra en la figura 12. El cilindro se fija al bastidor 110 del
cepillo superior 102, que a su vez está conectado el bastidor 112
del cepillo inferior 104 mediante una varilla de tensión 138. Como
se ilustra más claramente en la figura 9, la varilla de tensión es
ligeramente más larga que el espacio entre los dos bastidores cuando
los cepillos están en su posición de funcionamiento. El cilindro,
por lo tanto, elevará primero el cepillo superior una pequeña
distancia antes de que la varilla de tensión empiece a levantar el
cepillo inferior, separando así ligeramente los cepillos cuando
están en su posición de servicio ilustrada en la figura 12.
La estación de alineación de placas 24, que se
ilustra con más claridad en las figuras 13 a 17, recibe las placas
a continuación de que se hayan limpiado mediante el mecanismo de
limpieza con cepillos de las lengüetas 18 y avanza las placas a la
estación de encapsulado de placas 26. La estación de alineación de
placas permite a un operario ajustar fácilmente la orientación o la
alineación de las placas antes de que entren en la estación de
encapsulado para asegurar que el aislamiento a las placas se aplica
adecuadamente.
La estación de alineación de placas 24 comprende
un transportador 140 que presenta un par de cadenas o cintas 142,
144 a uno y otro lado y un par de servoconjuntos 146, 148 acoplados
cada uno con una de las cadenas. Como se ilustra más claramente en
las figuras 13 y 14, cada una de las cadenas es guiada sobre un par
de ruedas dentadas locas 150, 152 y una rueda dentada conducida 154
y comprende una pluralidad de proyecciones espaciadas 156 a lo
largo de la longitud de ésta para que entren en contacto y hagan
avanzar las placas de batería hacia la estación de encapsulado.
Cada servoconjunto 146, 148 comprende un par de
palancas 158, 160, 162, 164 que de un modo general se extienden
verticalmente y que pivotan alrededor de sus extremos inferiores.
Cada par de palancas están acopladas juntas con un resorte o una
varilla de tensión 166 (únicamente se ilustra una) y cada una
comprende una rueda dentada loca 168 en su extremo superior, que
entra en contacto con la superficie exterior de su correspondiente
cadena transportadora. Cada servoconjunto comprende también un
servomotor o un motor de impulsos 170, 172 y una varilla de tensión
174, 176 que se conecta entre el extremo superior de las palancas
158, 162 y un par de servobrazos 178, 180. Los servobrazos se fijan
a los eje giratorios 182, 184 de los correspondientes motores de
impulsos.
Los servoconjuntos 146, 148 se pueden accionar
para avanzar o retardar una de las cadenas de los transportadores
142, 144 con relación a la otra tal como se ilustra en las figuras
16 y 17 para ajustar la orientación de una placa 186 soportada por
las cadenas de los transportadores. Por ejemplo, cuando se gira el
eje 182 del servomotor o del motor de impulsos 170 que corresponde
a la primera cadena transportadora 142 en el sentido de las agujas
del reloj tal como se ilustra en las figuras 13 y 14, las palancas
158, 160 se trasladan hacia la derecha para avanzar ligeramente la
primera cadena transportadora 142 con relación a la segunda cadena
transportadora 144 tal como se ilustra en la figura 17.
Inversamente, cuando se gira el eje 182 en el sentido contrario a
las agujas del reloj tal como se ilustra en las figuras 13 y 14, las
palancas 158, 160 se trasladan hacia la izquierda para retrasar
ligeramente la primera cadena transportadora 142 con relación a la
segunda cadena transportadora 144 tal como se ilustra en la figura
16.
Los servomotores o los motores de impulsos 170,
172 se pueden accionar individualmente o al unísono y se pueden
acoplar con un PLC u otro controlador para ajustar automáticamente
la posición relativa de las cadenas transportadoras 142, 144 como
respuesta a un sensor que percibe la orientación de las placas de
batería en las cadenas transportadoras.
La estación de encapsulado de placas 26 recibe
las placas de batería de la estación de alineación de placas 24 y
aplica el aislamiento a las placas antes de que sean descargadas en
otro transportador 188. Como se ilustra más claramente en las
figuras 13 y 18 a 20, la estación de encapsulado de placas comprende
un par de rodillos de avance 190 accionados por una línea de
transmisión de los rodillos de avance 192, un rodillo de corte 194
y un rodillo de yunque 196 accionados por una segunda línea de
transmisión 198, y un par de rodillos de contracción 200 que
también son accionados por la segunda línea de transmisión. Los
rodillos de avance alimentan un tejido de material aislante 202
desde una estación de laminación (no representada) al rodillo de
corte y a los rodillos de contracción para la aplicación a las
placas de batería en cuanto pasan entre los rodillos de
contracción.
Como se ilustra más claramente en la figura 20,
los rodillos de avance, el rodillo de corte y los rodillos de
contracción se montan en bastidores independientes 204, 206, 208 que
se pueden insertar o extraer selectivamente de unas carrileras 210,
212, 214 realizadas en el alojamiento de la estación de encapsulado.
Esto permite que todos los rodillos se extraigan y se sustituyan
fácilmente durante el cambio de la estación de encapsulado de
placas.
Una vez que se han envuelto las placas, el
transportador 188 transporta las placas a un transportador de una
sola cadena 190 tal como se ilustra en la figura 1. En cuanto se
deposita una placa envuelta 216 en el transportador 190, la segunda
estación de limpiado con cepillos de las lengüetas 20 entrega una
placa sin envolver 218 a una percha 220 que está montada
ligeramente por encima del transportador 190 tal como se ilustra más
claramente en la figura 21. La percha presenta una ranura a lo
largo de la longitud de ésta que es paralela al recorrido del
transportador 190. Como la cadena en el transportador dispone la
placa envuelta 216 debajo de la percha 220, una lengüeta 222 en la
cadena entre en contacto y extrae la placa sin envolver 218 de la
percha de modo que se apila encima de la placa envuelta. Entonces
el transportador lleva las placas envuelta y sin envolver a la
estación de rechazo de placas 28.
La estación de rechazo de placas 28 recibe las
placas envueltas y sin envolver desde el transportador de una sola
cadena 190 y las entrega a un transportador final 224 que transporta
las placas a un conjunto de apilado (que no se ilustra). La
estación de rechazo de placas funciona para el rechazo rápido de las
placas dañadas o que presentan cualquier otro defecto antes de que
alcancen el transportador final.
Como se ilustra más claramente en las figuras 22
a 24, la estación de rechazo de placas 28 comprende un par de
transportadores primero y segundo alineados horizontalmente 226,
228, que presentan cada uno un extremo de recepción 230, 232 y un
extremo de descarga 234, 236. El primer transportador 226 comprende
un par de cintas 238, 240 que son arrastradas sobre un par de
rodillos libres 242 y un par de rodillos de transmisión 244, y un
mecanismo de posicionamiento 246 para que selectivamente baje el
extremo de descarga 234 del primer transportador. El mecanismo de
posicionamiento comprende un cilindro 248 y una manivela pivotante
250 fijada entre el cilindro y los rodillos de transmisión 244. El
cilindro se puede extender selectivamente para subir el extremo de
descarga 234 del primer transportador a una posición de
funcionamiento (véase la figura 23) o se puede retraer para bajar
el extremo de descarga a una posición de rechazo (figura 24).
De un modo similar, el segundo transportador 228
comprende un par de cintas 252, 254 que son arrastradas sobre un
rodillo libre 256 y un rodillo de transmisión 258, y un mecanismo de
posicionamiento 260 para que suba selectivamente el extremo de
recepción 232 del segundo transportador. El mecanismo de
posicionamiento comprende un cilindro 262 y una manivela pivotante
264 que se fija entre el cilindro y el rodillo de transmisión 258.
El cilindro se puede extender selectivamente para bajar el extremo
de recepción 232 del segundo transportador a una posición de
funcionamiento (figura 23) o se puede retraer para subir el extremo
de recepción a una posición de rechazo (figura 24).
En funcionamiento normal, los transportadores
primero y segundo 226, 228 se trasladan a sus posiciones de
funcionamiento ilustradas en las figura 23 de modo que las placas
pueden pasar desde el primer transportador al segundo. Sin embargo,
cuando se detecta una placa defectuosa 266, los transportadores
primero y segundo se trasladan a sus posiciones de rechazo
ilustradas en la figura 24 de modo que la placa defectuosa se deja
caer desde el primer transportador antes de que alcance el segundo
transportador. Preferentemente, los cilindros 248, 262 están
acoplados de modo cruzado, de tal manera que cuando el cilindro 248
baja el extremo de descarga 234 del primer transportador 226, el
cilindro 262 sube el extremo de recepción 232 del segundo
transportador 228. Esto permite que ambos transportadores sean
levantados o bajados simultáneamente sólo una pequeña distancia
para mejorar de un modo significativo el tiempo de reacción de la
estación de rechazo de placas 28.
Los cilindros 248, 262 se pueden controlar
manualmente o se pueden acoplar a un PLC u otro controlador para
que rechace automáticamente las placas indicadas por un sensor que
detecta las placas defectuosas o dañadas.
EL transportador final 224 recibe las placas que
no han sido rechazadas por la estación de rechazo 28 y las
transporta a un conjunto de apilado (no representado). El conjunto
de sincronización 30 se dispone para que suspenda temporalmente el
transporte de las placas en el transportador 224 de modo que se
puedan accionar el conjunto de apilado y otras estaciones corriente
abajo del aparato 10. Entonces, cuando las placas están listas
nuevamente para volver a ser transportadas corriente abajo, el
conjunto de sincronización coloca con precisión las placas en el
orden adecuado para que el transporte de las placas a través del
aparato 10 se sincronice con las operaciones que se realizan
corriente abajo del aparato.
Como se ilustra más claramente en las figuras 22
a 24, el conjunto de sincronización 30 comprende un conjunto de
minipila 268 y un conjunto de percha 270. El conjunto de minipila
está colocado entre las cintas transportadoras 272, 274 del
transportador final 224 y comprende una bandeja de soporte 276 que
presenta una pared posterior levantada 278 que sirve como tope y un
cilindro 280 para levantar y descender de un modo selectivo la
bandeja. Cuando la bandeja está bajada tal como se ilustra en la
figura 24, el transportador final transporta las placas de batería
hacia el conjunto de apilado ininterrumpidamente. Sin embargo,
cuando la bandeja está levantada tal como se ilustra en la figura
23, la bandeja suspende temporalmente el recorrido hacia delante de
las placas de batería. El conjunto de minipila 268 se pueda
accionar manualmente o puede estar acoplado a un PLC o a otro
controlador de modo que sea accionado de forma automática
secuencialmente con el conjunto de apilado.
El conjunto de percha 270 se acciona acoplado con
el mecanismo de limpieza con cepillos de las lengüetas 22 de la
estación de alimentación manual de placas 16 y comprende una
plataforma 282 dispuesta horizontalmente, un cilindro 284 para que
extienda y retraiga selectivamente la plataforma, y un tope
posterior fijo 286 tal como se ilustra más claramente en las
figuras 22 a 25. Cuando la bandeja está extendida tal como se
ilustra con líneas continuas en las figuras 22 y 25, coge una placa
suministrada por el conjunto de alimentación manual de placas.
Cuando la bandeja está retraída tal como se ilustra mediante las
líneas de trazos, se desliza por debajo del tope posterior de tal
modo que se deja caer en el transportador 224 la placa de batería
soportada en ésta. La percha se acciona secuencialmente con el
conjunto de minipila de tal modo que se deja caer su placa de
batería en una ubicación precisa con relación a las placas que se
transportan en el transportador y que se liberan por la minipila.
Tal como se ha mencionado anteriormente, la estación de alimentación
manual de placas se utiliza únicamente para la fabricación de
baterías que requieren una placa extra envuelta o sin envolver.
Aunque la invención se ha descrito haciendo
referencia a la forma de realización preferida ilustrada en los
dibujos de las figuras adjuntas, hay que resaltar que se pueden
emplear realizaciones equivalentes e introducir sustituciones sin
apartarse por ello del alcance de la presente invención, el cual
está definido por las reivindicaciones adjuntas.
Habiendo descrito de este modo la forma de la
realización preferida de la invención, lo que se reivindica como
nuevo y se desea proteger mediante patentes comprende las
siguientes.
Claims (7)
1. Aparato de manipulación de placas (10) que
comprende:
un alimentador de placas (32) para sostener y
hacer avanzar una pila (34) de placas; y
un recogedor (36) acoplado funcionalmente con el
alimentador de placas (32) para que extraiga sucesivamente una placa
más adelantada (38) de la pila (34);
comprendiendo el alimentador de placas (32)
un mecanismo de transporte (46, 48) para
desplazar la pila (34) hacia el recogedor (36), y
un tope (64, 66, 68,70), acoplado con el
mecanismo de transporte (46, 48) que entra en contacto con la placa
más adelantada (38) cuando el mecanismo de transporte (46, 48)
desplaza la pila (34) hacia el recogedor (36);
caracterizado porque el tope (64, 66, 68,
70) que comprende un orificio de vacío (72) para que sostenga la
placa más adelantada (38) contra el tope (64, 66, 68, 70) antes de
que el recogedor (36) extraiga la placa más adelantada (38) de la
pila (34).
2. Aparato (10) según la reivindicación 1, en el
que el orificio de vacío (72) comprende unos medios para el
acoplamiento a una fuente de presión de vacío.
3. Aparato (10) según la reivindicación 1, en el
que el mecanismo de transporte (46, 48) que comprende una estructura
(62) adecuada para desplazar la pila (34) a una primera distancia
hacia el recogedor (36) y posteriormente desplazar la pila (34) a
una segunda distancia alejándose del recogedor (36) antes de que el
recogedor (36) extraiga la placa más adelantada (38) de la pila
(34).
4. Aparato (10) según la reivindicación 3, en el
que la primera distancia es superior a la segunda distancia para
realizar la extracción de la placa más adelantada (38) de la pila
(34).
5. Aparato (10) según la reivindicación 4, en el
que el mecanismo de transporte (46, 48) que comprende un árbol de
transmisión, presentando la estructura un conjunto de manivela
acoplado con el árbol de transmisión para que gire el árbol de
transmisión en un primer sentido para que desplace la pila (34) la
primera distancia hacia el recogedor (36) y para que posteriormente
gire el árbol de transmisión en un segundo sentido para desplazar la
pila (34) la segunda distancia alejándola del recogedor (36).
6. Aparato (10) según la reivindicación 5, en el
que el mecanismo de transporte (46, 48) comprende además por lo
menos una cadena transportadora sin fin (50, 52, 54, 56) y un par de
ruedas dentadas dispuestas separadamente (58, 60) para que soporten
y giren la cadena (50, 52, 54, 56), estando acoplada una de las
ruedas dentadas (58, 60) con el árbol de transmisión.
7. Aparato (10) según la reivindicación 1, en el
que el recogedor (36) comprende:
un cabezal de vacío giratorio alargado (74) que
comprende unos medios para el acoplamiento a una fuente de presión
de vacío, comprendiendo el cabezal de vacío (74) por lo menos una
ranura de vacío en ésta;
por lo menos una boquilla recogedora (76) que se
extiende hacia fuera a partir del cabezal de vacío (74) y que
comprende una ranura de vacío en alineación con la ranura de vacío
del cabezal de vacío (74);
una estructura de válvula interpuesta entre la
ranura de vacío del cabezal de vacío (74) y la ranura del vacío de
la boquilla (76), siendo la estructura de válvula intercambiable
entre una posición abierta en la que transfiere la presión de vacío
desde el cabezal de vacío (74) a la boquilla (76) y una posición
cerrada en la que desconecta la presión de vacío de la boquilla
(76); y
unos medios para el cambio de la estructura de la
válvula entre sus posiciones abierta y cerrada durante el giro del
cabezal de vacío (74).
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