ES2270925T3 - Aparato para fijacion amovible de articulos planos, tales como pieles y similares a una superficie de trabajo. - Google Patents

Abstract

Aparato para la fijación amovible de artículos planos (2) a una superficie de traba- jo (1), incluyendo dicha superficie de trabajo (1) una pluralidad de elementos de fi- jación (3), los cuales se conectan selectivamente a medios de succión a través de unos medios respectivos de válvula (10), siendo accionados dichos medios de válvula (10) por al menos una unidad de control (90) para situar selectivamente partes de dichos artículos (2) colocados sobre dichos elementos de fijación (3) bajo el efecto de un vacío, estando caracterizado dicho aparato porque dichos medios de válvula (10) incluyen medios reguladores de flujo (11) y medios de ac- cionamiento progresivo (20), destinados a llevar dichos medios reguladores de flujo (11) a una pluralidad de posiciones (A, B, C) de funcionamiento comprendi- das entre una posición de apertura total (A) y una posición de cierre total (B), con por lo menos una posición intermedia estable (C), la cual define un efecto de va- cío parcial correspondiente para artículos (2) colocados sobre los elementos de fi- jación (3).

Description

Aparato para fijación amovible de artículos planos, tales como pieles y similares a una superficie de trabajo.

La presente invención se refiere al trabajo de artículos planos tales como pieles y similares.

En particular, la presente invención se refiere a un aparato para fijar los artículos mencionados a una superficie de trabajo de manera que no se muevan durante las etapas del procesado.

Tal como es sabido, los artículos sustancialmente planos, tales como pieles y similares, se someten habitualmente a cortes, perforaciones, troquelados y otras operaciones diferentes. Con este fin, habitualmente los artículos a trabajar se fijan de forma amovible a una superficie de trabajo adecuada.

Unas superficies de trabajo de tipo conocido están conectadas a una fuente de vacío, de manera que los artículos a procesar extendidos sobre la misma se mantienen firmes gracias a la acción del vacío.

Evidentemente, el artículo se mantiene firmemente sobre la superficie de trabajo cuando se acciona la fuente de succión.

Preferentemente, la superficie de trabajo debería ser lo más grande posible, para contener también aquellos artículos a trabajar que tienen dimensiones grandes.

Las pieles a cortar o perforar tienen además una forma irregular y en cualquier caso dejan algunas áreas libres sobre la superficie de trabajo.

Como para ser eficaces los medios de succión deben realizar su acción sobre el área de trabajo completa, si el artículo no cubre toda la superficie, el funcionamiento de los medios de succión no proporciona el mejor efecto.

Para compensar este hecho, los medios de succión se sobredimensionan de forma considerable, de manera que su acción no se vea afectada por un funcionamiento no eficaz determinado en aquellas áreas de la superficie de trabajo que están conectadas a la fuente de vacío pero no cubiertas por el artículo y que, consecuentemente, están en contacto directo con el entorno abierto.

En la patente de invención industrial No. 1.285.511 del mismo solicitante se describe una solución técnica para superar este problema.

Según esta solución técnica, la superficie de trabajo se divide en una serie de elementos diferentes, formados por placas cuadradas, situadas una junto a otra.

Cada placa tiene una cavidad, puesta separada en comunicación con la fuente de succión por medio de canales de aspiración respectivos.

Cada canal de aspiración incluye una válvula, accionada selectivamente para poner bajo vacío únicamente las áreas cubiertas por el artículo a tratar.

La forma del artículo a trabajar es detectada por unos medios sensores adecuados, los cuales pueden incluir una cámara conectada a un procesador y un programa de reconocimiento de formas almacenado en el procesador.

En el documento DE 195 21 616 C se da a conocer otro aparato de la técnica anterior.

Aunque la solución técnica descrita anteriormente ha mejorado considerablemente las técnicas usadas anteriormente, algunos inconvenientes siguen afectando a la fijación de los artículos a trabajar en la superficie de trabajo relativa.

Actualmente las válvulas para situarse bajo vacío de las cavidades individuales de la superficie de trabajo, son biestables, es decir, son capaces de adoptar únicamente dos configuraciones estables, abierta y cerrada, respectivamente, lo cual no permite modular el nivel de vacío en los elementos individuales de la superficie de trabajo.

Habitualmente, los elementos activos perimetrales, es decir, aquellos elementos sobre los cuales se sitúan los bordes de los artículos a trabajar, son cubiertos únicamente de forma parcial por el artículo.

Por esta razón, el efecto del vacío a lo largo de los bordes del artículo es mucho menor que el obtenido por los elementos cubiertos de este modo.

Esto no se ha encontrado práctico para fijar el artículo a la superficie de trabajo de la mejor forma.

Actualmente, la solución más eficaz para fijar los artículos de piel, considerando también las dimensiones de los medios de succión, consiste en aplicar un vacío de un valor mayor a los bordes de los artículos, y un vacío de un valor menor a las partes interiores de los mismos.

El objetivo principal de la presente invención es proponer un aparato para la fijación amovible de un artículo a trabajar, a una superficie de trabajo relativa, el cual pueda variar la intensidad del vacío en cada elemento individual, o grupo de elementos de la superficie de trabajo.

Otro de los objetivos de la presente invención es proponer un aparato con una superficie de trabajo que aplica un vacío con posibilidad de cambiar la intensidad de una forma sencilla, fiable y particularmente económica.

Los objetivos antes mencionados se alcanzan por medio de las características de la reivindicación independiente, mientras que en las reivindicaciones dependientes se definen características preferidas.

Los rasgos característicos de la presente invención, los cuales se pondrán en evidencia a partir de las reivindicaciones, se indican en la siguiente descripción, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la Figura 1 es una vista esquemática de la superficie de trabajo dividida en los elementos;

- la Figura 2 es una vista esquemática de la superficie de trabajo de la Figura 1, con un artículo a tratar, el cual la cubre parcialmente;

- la Figura 3 es una vista esquemática parcialmente en sección de una parte de la superficie de trabajo de la Figura 1, obtenida según la presente invención;

- la Figura 4 es un diagrama de los valores aproximados de los voltajes de alimentación de los medios de accionamiento de las válvulas, a escala arbitraria;

- la Figura 5 es un diagrama de los valores de las corrientes que circulan a través de los medios de accionamiento de la Figura 1, a escala arbitraria.

Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, el numeral de referencia 1 indica una superficie de trabajo, integrada en el aparato propuesto.

La superficie de trabajo 1 sostiene un artículo 2 a trabajar, por ejemplo un trozo de piel que va a ser cortado o perforado.

La superficie de trabajo 1 se divide en una serie de elementos de fijación 3, dispuestos uno junto a otro y que cubren su superficie.

Los elementos de fijación 3 se pueden conectar selectivamente, y de forma singularmente especial, a unos medios de succión conocidos, no mostrados para mayor simplicidad.

Con este fin, cada elemento de fijación 3 tiene una cavidad 4 abierta al exterior (Figura 3).

Por otra parte, cada cavidad 4 se sitúa singularmente en comunicación con los anteriores medios de succión por medio de un canal de comunicación 5.

Unos medios de válvula 10, situados dentro del canal de comunicación 5, son accionados por una unidad de control, para actuar selectivamente bajo un vacío las cavidades 4 de los elementos de fijación 3, los cuales están cubiertos por el artículo 2 por lo menos parcialmente.

Los medios de válvula 10 antes mencionados incluyen un regulador de flujo 11, situado dentro del canal de comunicación 5, que incluye sustancialmente una válvula de estrangulamiento 12.

La válvula de estrangulamiento 12 puede adoptar, de una manera sustancialmente continua, una pluralidad de posiciones intermedias C, incluidas entre dos posiciones extremas, a saber, una posición de apertura A y una posición de cierre B, respectivamente. La válvula de estrangulamiento 12 es accionada por unos medios de accionamiento progresivo 20, para adoptar una de las anteriores posiciones de funcionamiento, bajo las órdenes de una unidad de control 90.

La unidad de control 90 es un elemento sustancialmente conocido del aparato propuesto, y habitualmente incluye un dispositivo electrónico para adquisición y procesado de datos, una serie de interfaces de conexión y control, así como programas diseñados adecuadamente para el propósito.

Los medios de accionamiento progresivo 20 antes mencionados incluyen un motor eléctrico simple 21, de corriente continua, cuya potencia es suficiente para accionar la válvula de estrangulamiento 12.

La dirección de rotación del motor 21 se determina por la polaridad de su voltaje continuo Vcc suministrado y por lo tanto el motor puede girar en ambas direcciones de rotación mediante una simple inversión de la polaridad.

Unos medios de transmisión de potencia 22 están situados entre la válvula de estrangulamiento 12 y el motor 21.

Los medios de transmisión incluyen un tornillo sin fin 26, fijado a la cabeza del árbol del motor 21 y que se acopla a una rueda dentada 27, la cual está enchavetada al eje de rotación de la válvula de estrangulamiento 12.

Los medios de accionamiento progresivo 20 incluyen también unos medios sensores 23 para la rotación del motor 21.

Los medios sensores 23 incluyen un sensor 23a para detectar una diferencia Vh, VI del voltaje de alimentación Vcc del motor 21 con respecto a un voltaje de alimentación nominal Vn.

El sensor 23a está conectado eléctricamente a la antes mencionada unidad de control 90 para enviarle a la misma una señal que indica que se ha producido una diferencia.

La Figura 4 muestra un diagrama de la tendencia del voltaje de alimentación Vcc en la entrada del motor 21 con respecto al tiempo t, en relación a diferentes condiciones de funcionamiento del motor.

En particular, el voltaje de alimentación Vcc está cerca del 0 si el motor 21 no está siendo accionado (t<t0 y t>t2).

Durante el periodo comprendido entre t0 y t1, el motor 21 gira y el voltaje de alimentación Vcc oscila, alrededor del valor nominal Vn, entre un valor máximo Vh y un valor mínimo VI.

Durante el periodo comprendido entre t1 y t2, el motor 21 es accionado, aunque se detiene, ya que se evita que gire debido a que la válvula de estrangulamiento 12 ha alcanzado una de las posiciones límite A, B.

En este caso, el voltaje de alimentación tiene un valor estable, sustancialmente coincidente con el valor del voltaje nominal Vn.

En la Figura 4 se muestran esquemáticamente las variaciones Vh, VI antes mencionadas, aunque en realidad las mismas son mucho más limitadas y presentan una forma de onda diferente.

De modo similar, la duración de los periodos t0-t1 y t1-t2 se ha escogido arbitrariamente, como un simple ejemplo.

La duración real de estos periodos, como la anchura de las variaciones Vh, Vi y el valor Vn del voltaje en el periodo t1-t2, son de hecho funciones de diferentes parámetros y situaciones de funcionamiento.

Los mismos no son importantes para entender la presente invención y no se analizarán de forma más detallada posteriormente.

Las variaciones Vh, VI antes mencionadas son debidas sustancialmente al hecho de que, durante cada rotación completa, la corriente fluye efectivamente a través del motor 21 solamente en las zonas de rotación en las que las escobillas colectoras y las delgas están en contacto.

Aunque el voltaje de alimentación Vcc está estabilizado, las diferencias de absorción provocan unos cambios mínimos del voltaje de alimentación nominal Vn, los cuales pueden ser detectados por el sensor 23a antes mencionado.

En realidad, a efectos de la invención, basta con que el sensor 23a detecte solamente una variación Vh, VI.

Esto puede realizarse fácilmente mediante dispositivos electrónicos sencillos, por ejemplo, configuraciones conocidas que incluyan amplificadores operacionales.

La frecuencia de la variación de la tensión Vcc durante una rotación del motor 21 indica la posición angular relativa del motor.

En realidad, partiendo de una posición conocida (la cual puede coincidir con una posición extrema A, B de la válvula de estrangulamiento 12), el número de variaciones Vh, VI suministra una indicación bastante precisa del ángulo de rotación del árbol del motor 21.

Los medios de accionamiento progresivo 20 de la válvula de estrangulamiento 12 incluyen también medios 24 para detectar por lo menos una posición extrema A, B de la válvula de estrangulamiento 12.

Los medios de detección 24 incluyen un detector 24a de corriente I, destinado a detectar variaciones Ib de la corriente I que fluye a través del motor 21 con respecto a la corriente nominal In (Figura 5).

El detector 24a está conectado eléctricamente con la unidad de control 90 antes mencionada, para enviar a la misma una señal que indica las variaciones mencionadas.

La Figura 5 es un diagrama de la tendencia de la corriente I que fluye a través del motor 21 en relación con el tiempo t, en diferentes condiciones de funcionamiento del mismo.

En particular, las condiciones de funcionamiento en diferentes periodos de tiempo tenidos en cuenta, son las mismas que las ya descritas para el voltaje de alimentación Vcc.

Tal como puede verse a partir del diagrama de la Figura 5, cuando la válvula de estrangulamiento 12 está en una posición extrema A, B y se alimenta el motor 21, la corriente I es considerablemente mayor que la corriente nominal In.

Este cambio se puede reconocer fácilmente y señalizar a la unidad de control 90, por ejemplo, por medio de un circuito electrónico simple de configuración conocida, que incluya amplificadores operacionales.

A continuación se describirá el funcionamiento del aparato comenzando en una situación, en la cual sobre la superficie de trabajo 1 se coloca un artículo plano 2, por ejemplo, un trozo de piel, para ser trabajado.

La piel 2 cubre una parte de la superficie de trabajo 1, y especialmente las áreas perimétricas de la piel ocupan solamente de forma parcial algunos de los elementos de fijación 3.

En esta situación, los medios de succión se desactivan y la unidad de control 90 no alimenta los motores 21 para accionar las válvulas de estrangulamiento 12 presentes en cada elemento 3 de fijación 3.

La posición y la forma de la piel 2 se detectan usando técnicas conocidas, y basándose en ellas, se reconocen los elementos de fijación 3 cubiertos total o parcialmente por la piel 2.

Llegado este momento, la unidad de control 90 ordena una secuencia de operaciones de fijación de la piel para cada elemento de fijación 3.

Las secuencias son diferentes para elementos de fijación 3 completamente libres, parcialmente cubiertos y totalmente cubiertos por la piel.

Si los elementos de fijación 3 no están cubiertos por la piel 2, la unidad de control 90 acciona el motor 21 correspondiente en la dirección del cierre de la válvula de estrangulamiento 12, hasta que la válvula de estrangulamiento alcanza su posición de cerrado B.

Llegado este momento, el sensor de corriente 24a reconoce el incremento de la corriente I que fluye y la unidad de control 90 detiene al motor 21.

Si los elementos de fijación 3 están totalmente cubiertos por la piel 2, la unidad de control 90 acciona el motor 21, hasta que la válvula de estrangulamiento 12 alcanza una posición extrema, por ejemplo, la posición de cerrado B, lo cual es detectado, tal como ya se ha descrito anteriormente, por el sensor de corriente 24a.

Llegado este momento, el motor 21 se acciona en la dirección de apertura de la válvula de estrangulamiento 12.

El sensor de voltaje 23a detecta las variaciones Vh, VI del voltaje de alimentación Vcc.

El número de variaciones indica la posición angular relativa del motor 21 y envía información sobre la presente posición de la válvula de estrangulamiento 12 hacia la unidad de control 90.

De este modo, la unidad de control 90 detiene el motor 21 cuando la válvula de estrangulamiento 12 alcanza una posición intermedia C, en la cual cierra parcialmente el canal 5 de comunicaciones.

Evidentemente, el cierre parcial del canal 5 de comunicación reduce la acción de los medios de succión sobre la cavidad 4 del elemento de fijación correspondiente, y consecuentemente, el vacío obtenido es menos eficaz que el vacío obtenido con la válvula de estrangulamiento 12 abierta.

De hecho, una acción de vacío débil en las áreas interiores de la piel 2 es ventajosa, ya que evita deformaciones de la piel y mantiene la potencia necesaria para que los medios de succión mantengan como mínimo la piel fijada.

El nivel de vacío necesario se puede calcular empíricamente, y su valor se puede almacenar, por ejemplo, mediante tablas de memoria adecuadas en la unidad de control 90.

Si los elementos de fijación 3 están cubiertos parcialmente por la piel 2, la secuencia de fijación es bastante similar a la descrita para los elementos 3 cubiertos totalmente.

No obstante, el motor 21 correspondiente se detiene cuando la válvula de estrangulamiento 12 está en la posición A de apertura total o en una posición C intermedia, diferente a la mencionada previamente, en correspondencia con una posición de mayor apertura de la válvula de estrangulamiento 12.

La posición exacta de la parada de la válvula de estrangulamiento 12 depende del porcentaje de la superficie del elemento de fijación 3 no cubierta por la piel 2.

Si hay una parte mayor de la superficie del elemento 3 no cubierta por la piel, la válvula de estrangulamiento 12 se detiene en una posición de mayor apertura, la cual se corresponde con una acción de succión más intensa sobre el elemento de fijación.

Esto es necesario para compensar las mayores pérdidas del efecto de vacío provocadas por la superficie mencionada no cubierta por la piel.

La secuencia antes descrita de operaciones de fijación de la piel permite obtener el mejor efecto de vacío sobre todas las partes del artículo 2 a fijar sobre la superficie de trabajo 1.

Esta es una primera ventaja muy importante con respecto a la técnica anterior, ya que permite evitar esfuerzos no homogéneos del artículo 2 y pequeñas deformaciones, las cuales podrían poner en peligro la precisión del procesado posterior.

Otra de las ventajas deriva del hecho de que no se tienen que sobredimensionar los medios de succión para compensar las pérdidas del efecto de vacío y se obtiene constantemente el mejor uso de los mismos. Esto reduce los costes de producción y mantenimiento de los medios de succión.

Una ventaja adicional deriva del hecho de que se puede reducir la potencia de alimentación de funcionamiento necesaria para los medios de succión, lo cual resulta en la reducción de los costes totales de operación del aparato.

Claims (8)

1. Aparato para la fijación amovible de artículos planos (2) a una superficie de trabajo (1), incluyendo dicha superficie de trabajo (1) una pluralidad de elementos de fijación (3), los cuales se conectan selectivamente a medios de succión a través de unos medios respectivos de válvula (10), siendo accionados dichos medios de válvula (10) por al menos una unidad de control (90) para situar selectivamente partes de dichos artículos (2) colocados sobre dichos elementos de fijación (3) bajo el efecto de un vacío, estando caracterizado dicho aparato porque dichos medios de válvula (10) incluyen medios reguladores de flujo (11) y medios de accionamiento progresivo (20), destinados a llevar dichos medios reguladores de flujo (11) a una pluralidad de posiciones (A, B, C) de funcionamiento comprendidas entre una posición de apertura total (A) y una posición de cierre total (B), con por lo menos una posición intermedia estable (C), la cual define un efecto de vacío parcial correspondiente para artículos (2) colocados sobre los elementos de fijación (3).

2. Aparato, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de accionamiento progresivo (20) incluyen: por lo menos un motor de corriente continua (21); unos medios de transmisión de potencia (22) situados entre dicho motor (21) y los medios reguladores de flujo (11); unos medios sensores (23) para detectar la rotación de dicho motor (21); unos medios de detección (24) para por lo menos una de dichas posiciones extremas (A, B); estando destinados dichos medios sensores (24) y medios de detección (24) a suministrar a dicha unidad de control (90) información concerniente a la rotación del motor (21) y al alcance de por lo menos una de dichas posiciones extremas (A, B).

3. Aparato, según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios sensores de la rotación (23) incluyen un sensor (23a) para detectar variaciones del voltaje de alimentación (Vcc) del motor (21), estando destinado dicho sensor (23a) a detectar variaciones periódicas (Vh, VI) de dicho voltaje de alimentación (Vcc) con respecto a un voltaje nominal (Vn), indicando dichas variaciones la rotación del motor (21).

4. Aparato, según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios de detección (24) incluyen un sensor (24a) de la corriente de circulación (I), el cual está destinado a detectar variaciones (Ib) de dicha corriente de circulación (I) con respecto a la corriente nominal (In), indicando dichas variaciones (Ib) cuándo dichos medios reguladores del flujo (11) alcanzan una de las posiciones extremas (A, B).

5. Aparato, según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios de transmisión de potencia (22) incluyen un tornillo sin fin (26), coaxial con el árbol del motor (21), y una rueda dentada (27), integral con dichos medios reguladores del flujo (11) y que se engrana a dicho tornillo sin fin (26).

6. Aparato, según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye una válvula (10) para cada elemento de fijación (3).

7. Aparato, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios reguladores del flujo (11) incluyen por lo menos una válvula de estrangulamiento (12), situada dentro de un canal de comunicación (5) entre dicho elemento de fijación (3) y dichos medios de succión.

8. Aparato, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de válvula (10) incluyen una pluralidad de dichas posiciones intermedias de funcionamiento (C), correspondientes a diferentes ángulos de apertura de dichos medios reguladores del flujo (11) y a diferentes niveles de vacío de dichos elementos de fijación (3).