ES2288035T3 - Aparato automatico de recubrimiento. - Google Patents
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Abstract
Un aparato automático de recubrimiento incluyendo un mecanismo operativo (1) situado en una zona de recubrimiento, un aparato de recubrimiento (11) montado en dicho mecanismo operativo (1) y que tiene un cabezal atomizador rotativo (20) a ponerse en rotación a alta velocidad por un motor neumático (19) para atomizar pintura en partículas diminutas, un número de cartuchos de pintura (25) de diferentes colores, cada uno adaptado para ser montado de forma sustituible y selectivamente en dicho aparato de recubrimiento (11), y un conjunto agarrador de cartucho (55) adaptado para agarrar un cartucho rellenado de pintura (25) para sustituir un cartucho de pintura vacío usado en dicho aparato de recubrimiento, dicho conjunto agarrador de cartucho (55) incluye un elemento agarrador (56) adaptado para agarrar y recoger uno de dichos cartuchos de pintura (25), unos medios de detección de agarre (67) adaptados para detectar si dicho cartucho de pintura (25) está fijamente agarrado por dicho elemento agarrador (56), caracterizado porque dicho conjunto agarrador de cartucho (55) también incluye unos medios de detección de nivel de rellenado (68) adaptados para detectar si dicho cartucho de pintura (25) está rellenado de pintura en un grado predeterminado.
Description
Aparato automático de recubrimiento.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Esta invención se refiere a un aparato
automático de recubrimiento que está equipado con un agarrador de
cartuchos para montar y desmontar de forma sustituible y
selectivamente cartuchos de pintura de varios colores en el aparato
de recubrimiento.
Generalmente, para recubrir objetos tales como
carrocerías de vehículos, por ejemplo, se utilizan ampliamente
aparatos de recubrimiento del tipo de cabezal atomizador rotativo.
Recientemente, cada vez se necesitan más aparatos de recubrimiento
de este tipo con el fin de satisfacer la demanda de reducción de las
cantidades de pintura y disolventes a desechar al tiempo de cambiar
de color y de poder hacer frente al gran número de colores de
pintura.
Un aparato de recubrimiento del tipo de cabezal
atomizador rotativo que se dispone de manera que reduzca las
cantidades de pintura y disolvente de desecho y que puede hacer
frente a un mayor número de colores de pintura se conoce, por
ejemplo, por la Publicación de Patente japonesa número
H8-229446. Este aparato de recubrimiento del tipo
de cabezal atomizador rotativo usa cartuchos de pintura que se
llenan de diferentes colores de pintura y están adaptados para
montarse selectivamente y de forma sustituible en el aparato de
recubrimiento en el transcurso de una operación de recubrimiento en
carrocerías de vehículos.
Con respecto a las operaciones de recubrimiento
en carrocerías de vehículos o análogos, también se conoce un
aparato automático de recubrimiento (por ejemplo por la publicación
internacional WO97/34707) que está dispuesto para realizar una
operación de recubrimiento automáticamente según procedimientos
programados. Este aparato automático de recubrimiento está
compuesto de un mecanismo operativo, tal como un robot de
recubrimiento, que está dispuesto en una zona de recubrimiento, una
máquina de recubrimiento que está montada en el mecanismo operativo
y provista de un cabezal atomizador rotativo adaptado para ponerse
en rotación a alta velocidad por un motor neumático con el fin de
atomizar pintura en partículas diminutas, un número de cartuchos de
pintura que se llenan de pintura de diferentes colores y adaptados
para montarse de forma sustituible en la máquina de recubrimiento,
y un agarrador de cartuchos que se ha dispuesto al objeto de recoger
un cartucho relleno de pintura y montarlo en el aparato de
recubrimiento en lugar de un cartucho de pintura vacío.
En el caso del aparato automático de
recubrimiento de la técnica anterior que está dispuesto como se ha
descrito anteriormente, se suministra pintura desde el cartucho al
cabezal atomizador rotativo, que se pone en rotación a alta
velocidad por el motor neumático, y por ello la pulveriza hacia un
objeto a recubrir. A continuación, el mecanismo operativo se pone
en operación para mover el aparato de recubrimiento a lo largo de
los contornos de las superficies de recubrimiento de un objeto a
recubrir.
Al cambiar el color de pintura, el mecanismo
operativo es movido para poner el cartucho de pintura en el aparato
de recubrimiento en una posición en la proximidad del agarrador de
cartuchos. Entonces, el agarrador de cartuchos es operado para
quitar el cartucho de pintura consumido o vacío del aparato de
recubrimiento y montar encima un cartucho de pintura nuevo lleno de
pintura de un color diferente.
Dicho aparato automático de recubrimiento de la
técnica anterior está dispuesto para montar y desmontar cartuchos
de pintura en y del aparato de recubrimiento por acciones de agarre
del agarrador de cartuchos. Sin embargo, generalmente los
agarradores de cartuchos de este tipo podrían ser inoperativos
debido a problemas de las partes o componentes de agarre, no
agarrando por ello presumiblemente un cartucho de pintura de manera
satisfactoria. En el caso del aparato automático de recubrimiento
de la técnica anterior, una operación de recubrimiento procede
automáticamente según un programa de recubrimiento preestablecido
independientemente de un fallo al desmontar un cartucho de pintura
usado del aparato de recubrimiento o al montar un cartucho de
pintura nuevo en el aparato de recubrimiento. Por lo tanto, en tal
caso, es difícil formar recubrimientos de la calidad apropiada en
el objeto a recubrir, para no mensionar deterioros en el rendimiento
y la productividad.
EP 0 880 998 describe un conjunto agarrador de
cartucho de un aparato automático de recubrimiento incluyendo todas
las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Además, el aparato automático de recubrimiento
está dispuesto para sustituir un cartucho de pintura vacío usado en
el aparato de recubrimiento por un cartucho de pintura nuevo
rellenado de pintura. Sin embargo, en caso de que surjan problemas
en un aparato de rellenar cartuchos, se puede afrontar una situación
donde un cartucho de sustitución no está rellenado de pintura. Dado
que la cantidad de pintura dentro de un cartucho rellenado no se
puede ver desde fuera, solamente después de haberse iniciado
realmente una operación de recubrimiento se puede determinar si el
cartucho de pintura recién montado está relleno de pintura en un
grado suficiente.
Por esta razón, es probable que el aparato
automático de recubrimiento de dicha técnica anterior experimente
situaciones difíciles en las que falta prematuramente pintura en un
cartucho en el transcurso de una operación de recubrimiento, y como
resultado a menudo surgen defectos de recubrimiento.
En un intento de resolver dichos problemas de la
técnica anterior, la presente invención contempla proporcionar un
aparato automático de recubrimiento que puede lograr un rendimiento
y productividad de recubrimiento más altos excluyendo el mal
funcionamiento de un agarrador de cartuchos o sus componentes y
detectando al mismo tiempo de antemano un cartucho no rellenado o
deficientemente rellenado de pintura.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Más en particular, esta invención se refiere a
un aparato automático de recubrimiento del tipo que se compone
básicamente de un mecanismo operativo situado en una zona de
recubrimiento, un aparato de recubrimiento montado en dicho
mecanismo operativo y que tiene un cabezal atomizador rotativo a
ponerse en rotación a alta velocidad por un motor neumático para
atomizar pintura en partículas diminutas, un número de cartuchos de
pintura de diferentes colores, cada uno adaptado para ser montado
de forma sustituible y selectivamente en el aparato de
recubrimiento, y una unidad de agarre de cartucho adaptada para
agarrar un cartucho rellenado de pintura para sustituir un cartucho
de pintura vacío usado en el aparato de recubrimiento.
Con el fin de resolver dichos problemas, según
la presente invención, la unidad de agarre de cartucho está
dispuesta de manera que incluya un elemento agarrador adaptado para
agarrar y recoger uno de los cartuchos de pintura, unos medios de
detección de agarre adaptados para detectar si el cartucho de
pintura está agarrado fijamente por el elemento agarrador, y unos
medios de detección de nivel de rellenado adaptados para detectar
si el cartucho de pintura está rellenado de pintura en un grado
predeterminado.
Con las disposiciones recién descritas, cuando
el cartucho de pintura es agarrado por el elemento agarrador, la
condición de agarre del elemento agarrador que sujeta el cartucho de
pintura es verificada por los medios de detección de agarre para
detectar de antemano condiciones de agarre incompleto que podrían
resultar del malfuncionamiento del elemento agarrador. Al mismo
tiempo, un nivel de llenado de pintura en el cartucho de pintura
agarrado es verificado por los medios de detección de nivel de
rellenado para clasificar un cartucho no rellenado o
deficientemente rellenado de pintura, si lo hay.
En este ejemplo, el elemento agarrador a usar en
la presente invención puede estar compuesto de un accionador
alternativo, y múltiples pinzas de agarre conectadas al accionador
alternativo y por ello movidas para agarrar y liberar el cartucho
de pintura, y los medios de detección de agarre están constituidos
por un interruptor adaptado para detectar el desplazamiento del
accionador alternativo.
Con las disposiciones recién descritas, el
elemento agarrador está dispuesto para agarrar el cartucho de
pintura entre pinzas de agarre que se aproximan y alejan una de
otra por movimientos alternativos del accionador alternativo. Al
tiempo de agarrar el cartucho de pintura, la posición de las pinzas
de agarre en una posición de agarre predeterminada es detectada por
el interruptor detector de agarre a partir de la distancia de
desplazamiento del accionador alternativo.
Además, el elemento agarrador a utilizar en la
presente invención está compuesto preferiblemente por un accionador
alternativo, y múltiples pinzas de agarre conectadas al accionador
alternativo y por ello se cierran o abren para agarrar y liberar el
cartucho de pintura, y los medios de detección de agarre están
constituidos por un interruptor detector de posición de agarre
adaptado para detectar el desplazamiento del accionador alternativo
a una posición predeterminada de agarre de cartucho, y un
interruptor detector de posición de liberación adaptado para
detectar el desplazamiento del accionador alternativo a una posición
predeterminada de abertura de las pinzas de agarre.
Con las disposiciones recién descritas, dado que
en condiciones operativas normales el desplazamiento (movimiento
alternativo) del accionador alternativo se detiene en una posición
predeterminada al tiempo de agarrar un cartucho de pintura entre
las pinzas de agarre, el interruptor detector de posición de agarre
puede detectar la condición de agarre del desplazamiento del
accionador alternativo en la posición de agarre predeterminada. Por
otra parte, dado que el desplazamiento (movimiento alternativo) del
accionador alternativo también se detiene en una posición
predeterminada de abertura de las pinzas de agarre, el interruptor
detector de posición abierta puede detectar un estado abierto de
las pinzas de agarre a partir del desplazamiento del accionador
alternativo a la posición predeterminada de abertura de las pinzas.
Las pinzas de agarre apoyan una en otra en caso de que el
desplazamiento del accionador alternativo no sea detectado por el
interruptor detector de posición de agarre ni el interruptor de
detección de posición abierta.
Por otra parte, el cartucho de pintura a usar en
la presente invención puede estar compuesto de un depósito, un tubo
de alimentación que se extiende desde un extremo delantero del
depósito, y una pared divisoria móvil dispuesta dentro del depósito
para dividirlo en una cámara depósito de pintura en comunicación con
el tubo de alimentación y una cámara de líquido de extrusión
conectada a un suministro de líquido de extrusión de pintura,
dichos medios de detección de nivel de rellenado están constituidos
por un interruptor detector adaptado para detectar el
desplazamiento de dicha pared divisoria móvil cuando dicho depósito
está rellenado de pintura.
Con las disposiciones recién descritas, al
rellenar pintura en la cámara depósito de pintura dentro del
depósito, la pared divisoria móvil es desplazada según la cantidad
de pintura rellenada. En consecuencia, cuando un cartucho rellenado
de pintura es agarrado entre las pinzas de agarre, el interruptor
detector de nivel de llenado puede detectar el nivel de llenado de
pintura a partir de la distancia de desplazamiento de la pared
divisoria móvil.
\newpage
Además, el cartucho de pintura a usar en la
presente invención se compone preferiblemente de un depósito formado
de un material no magnético y cerrado en el lado de su extremo de
base, un tubo de alimentación que se extiende desde un extremo
delantero del depósito, una pared divisoria móvil dispuesta dentro
del depósito para dividirlo en una cámara depósito de pintura en
comunicación con el tubo de alimentación y una cámara de líquido de
extrusión conectada a un suministro de líquido de extrusión de
pintura, un elemento central de un material magnético dispuesto en
el extremo de base del depósito, y un imán permanente dispuesto en
la pared divisoria móvil en una posición opuesta con relación al
elemento central, y los medios detectores de nivel de llenado están
constituidos por un interruptor magnetosensible adaptado para
detectar el imán permanente cuando es movido a la proximidad del
elemento central.
Con las disposiciones recién descritas, al
introducir pintura en la cámara depósito de pintura dentro del
depósito, la pared divisoria móvil es empujada hacia el extremo de
base del depósito en proporción a la cantidad de pintura
introducida, y el imán permanente en la pared divisoria móvil se
aproxima al elemento central al final de una operación de relleno.
Por consiguiente, cuando un depósito de un cartucho rellenado es
agarrado entre las pinzas de agarre, el interruptor detector de
nivel de llenado puede detectar el imán permanente a través del
elemento central si el cartucho de pintura está rellenado a un nivel
predeterminado. Por otra parte, en caso de que el depósito no
contenga una cantidad predeterminada de pintura, el imán permanente
no es detectado por el interruptor detector de nivel de llenado en
su proximidad.
Según la presente invención, la pared divisoria
móvil puede estar constituida por un pistón montado deslizantemente
en el depósito para realizar movimientos de deslizamiento axial en
él.
Alternativamente, según la presente invención,
la pared divisoria móvil puede estar constituida por un tubo de
fuelle que se puede expandir de forma contráctil en el depósito.
En los dibujos acompañantes:
La figura 1 es una vista frontal esquemática de
un aparato automático de recubrimiento, adoptado como una primera
realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista ampliada en sección
vertical de una máquina de recubrimiento del tipo de cabezal
atomizador rotativo representada en la figura 1.
La figura 3 es una vista ampliada en sección
vertical de un cartucho de pintura.
La figura 4 es una vista ampliada en sección
vertical de un conjunto agarrador de cartucho empleado en la
primera realización, que representa el agarrador en una fase
operativa de agarrar un cartucho de pintura encima.
La figura 5 es una vista esquemática en sección
vertical del conjunto agarrador de cartucho que tiene pinzas de
agarre en posiciones separadas.
La figura 6 es una vista esquemática en sección
vertical del conjunto agarrador de cartucho que tiene las pinzas de
agarre en enganche de contacto una con otra.
La figura 7 es una vista ampliada en sección del
conjunto agarrador de cartucho en una fase operativa de agarrar un
cartucho de pintura que no se ha llenado de pintura.
La figura 8 es una vista en sección vertical de
un conjunto agarrador de cartucho empleado en una segunda
realización de la presente invención.
La figura 9 es una vista en sección vertical de
una modificación del conjunto agarrador de cartucho según la
invención.
Y la figura 10 es una vista en sección vertical
de una modificación del cartucho según la invención.
A continuación, el aparato automático de
recubrimiento según la presente invención se describe más en
particular por medio de sus realizaciones preferidas con referencia
a los dibujos acompañantes.
En las figuras 1 a 7 se representa una primera
realización de la presente invención, en las que se indica en 1 un
robot de recubrimiento empleado como un mecanismo operativo. El
robot de recubrimiento 1 está constituido en gran parte por una
base 2, un brazo vertical 3 que se soporta rotativa y pivotantemente
en la base 2, un brazo horizontal 4 que está conectado
pivotantemente a una porción de extremo delantero del brazo vertical
3, y una muñeca 5 que está dispuesta en un extremo distal delantero
del brazo horizontal 4.
\newpage
Con 11 se indica un aparato de recubrimiento del
tipo de cabezal atomizador rotativo (denominado a continuación
"aparato de recubrimiento 11" por razones de brevedad) que se
soporta en el robot de recubrimiento 1. Como se representa en la
figura 2, el aparato de recubrimiento 11 está constituido en gran
parte, como se describe con más detalle a continuación, por un
alojamiento 12, agujeros de paso de tubo de alimentación 17 y 24,
una máquina de recubrimiento 18, un cartucho de pintura 25, una
válvula de pintura 35, y una válvula de diluyente 45.
Con 12 se indica el alojamiento formado de
plástico de diseño tal como PTFE, PEEK, PEI, POM, PI, PET y análogos
y unido a la muñeca 5, incluyendo el alojamiento 12 una porción de
cuello 13 que está unida soltablemente al extremo distal de la
muñeca 5, y una porción de cabezal 14 formada integralmente en el
extremo delantero de la porción de cuello 13.
En este ejemplo, el alojamiento 12 está provisto
de una porción de montaje de máquina de recubrimiento 15 y una
porción de montaje de cartucho 16, cada una en forma de una cavidad
cilíndrica, en los lados delantero y trasero de la porción de
cabezal 14, respectivamente. Además, porciones de acoplamiento
hembra y macho 16B y 16C se han previsto por separado en la parte
inferior 16A de la porción de montaje de cartucho 16 para enganche
de ajuste con porciones de acoplamiento macho y hembra 26A y 26B que
están dispuestas en el lado de un depósito 26 como se describirá a
continuación. Las porciones de acoplamiento hembra y macho 16B y 16C
en la porción de montaje de cartucho 16 sirven para orientar el
depósito 26 a posición en la dirección circunferencial cuando el
depósito 26 está montado en la porción de montaje de cartucho
16.
Con 17 se indica el agujero de paso de tubo de
alimentación que está dispuesto en el lado del alojamiento y
formado entre y en comunicación con la porción de montaje de máquina
de recubrimiento 15 y la porción de montaje de cartucho 16. Este
agujero de paso de tubo de alimentación 17 en el lado del
alojamiento se compone de una porción delantera en forma de una
porción de paso de tubo de alimentación 17A de un diámetro pequeño
y una porción trasera en forma de una porción cónicamente
convergente 17A. En este ejemplo, la porción de paso de tubo de
alimentación 17A está formada en relación coaxial con el agujero de
paso de tubo de alimentación 24 que está dispuesto en el lado de la
máquina de recubrimiento como se describirá a continuación. Por otra
parte, la porción cónicamente convergente 17B se pone en enganche
de apoyo y encaje con un saliente cónico 27 que está dispuesto en
el lado del cartucho de pintura 25 como se describirá a
continuación, para orientar el saliente cónico a posición en ambas
direcciones axial y radial.
Con 18 se indica la máquina de recubrimiento
dispuesta en la porción de montaje de máquina de recubrimiento 15
de la porción de cabezal 14. La máquina de recubrimiento 18 está
constituida en gran parte por un motor neumático 19 incluyendo un
cárter de motor 19A, un eje rotacional 19B, una turbina de aire 19C
y soporte neumático 19D, un cabezal atomizador rotativo 20 a
ponerse en rotación por el motor neumático 19 para atomizar de forma
centrífuga la pintura suministrada en partículas finamente
divididas y pulverizarla hacia un objeto a recubrir, y un aro
neumático de conformación 21 dispuesto en el lado delantero del
motor neumático 19. El aro neumático de conformación 21 está
perforado con múltiples agujeros de salida de aire de conformación
21A en su lado periférico exterior para lanzar aire de conformación
hacia bordes de liberación de pintura del cabezal atomizador
rotativo 20 para formar partículas de pintura liberadas en una
configuración de pulverización predeterminada.
Con 22 se designa un generador de alto voltaje
que está dispuesto en la porción de cuello 13 del alojamiento 12.
Por ejemplo, el generador de alto voltaje 22 está constituido por un
circuito Cockcroft que está adaptado para elevar un voltaje fuente
de un suministro de potencia (no representado) a un voltaje alto de
-60 kv a -120 kv. El lado de salida del generador de alto voltaje
22 está conectado, por ejemplo, al motor neumático 19 para aplicar
un voltaje alto al cabezal atomizador rotativo 20 a través del eje
rotacional 19B del motor neumático para cargar directamente
partículas de pintura.
Con 23 se indican múltiples pasos de aire que
están conectados desde una fuente de aire de control (no
representada), para suministrar aire de turbina, aire soporte y
aire de freno a suministrar al motor neumático para su control,
además de aire de conformación a suministrar al aro neumático de
conformación para conformar la configuración de pulverización de
pintura. En los dibujos, solamente se representa un paso de aire
para representar varios pasos de aire recién mencionados.
Con 24 se indica el agujero de paso de tubo de
alimentación que está dispuesto en el lado de la máquina de
recubrimiento, axialmente a través del eje rotacional 19B del motor
neumático. Este agujero de paso de tubo de alimentación 24 en el
lado de la máquina de recubrimiento tiene su extremo de base abierto
al agujero de paso de tubo de alimentación 17A en el lado del
alojamiento y su extremo delantero abierto al cabezal atomizador
rotativo 20. Además, el agujero de paso de tubo de alimentación 24
está formado en relación coaxial con la porción de paso de tubo de
alimentación 17A del agujero de paso de tubo de alimentación 17 en
la parte del alojamiento. El tubo de alimentación 28 del cartucho
de pintura 25 se pasa extraíblemente a estos agujeros de paso de
tubo de alimentación 17 y 24.
Con 25a, 25b, ... 25n se indican cartuchos de
pintura de diferentes colores (a continuación denominados
simplemente "cartuchos 25" por razones de brevedad) que están
llenos de pintura de diferentes colores a suministrar al cabezal
atomizador rotativo. Como se representa en la figura 3, cada uno de
estos cartuchos 25 está constituido en gran parte por un depósito
26, un saliente cónico 27 que está dispuesto en un extremo
delantero del depósito 26, un tubo de alimentación 28 que sale
axialmente hacia adelante del saliente cónico 27, un pistón 29 que
está montado en el depósito 26 como una pared divisoria móvil, y un
paso de diluyente 32 que está dispuesto en el lado del cartucho de
pintura para suministrar a su través un líquido de extrusión de
pintura.
El depósito 26 del cartucho de pintura 25 está
formado de un plástico de diseño no magnético, por ejemplo, tal
como PTFE, PEEK, PEI, POM, PI, PET y análogos, y provisto de un
cuerpo cilíndrico (un cilindro) de un diámetro que puede ajustar
extraíblemente en la porción de montaje de cartucho 16 en el
alojamiento. Además, el depósito 26 está provisto de porciones de
acoplamiento macho y hembra 26A y 26B en su cara de extremo
delantero en posiciones opuestas con relación a las porciones de
acoplamiento hembra y macho 16B y 16C en el lado de la porción de
montaje de cartucho 16, respectivamente. El depósito 26 está cerrado
en su base o extremo trasero, y provisto de un botón 26C de una
forma divergente hacia fuera integralmente en el extremo trasero.
Este botón 26C está adaptado para ser agarrado por pinzas de agarre
66 de un agarrador de cartuchos 56 que se describirá con más
detalle a continuación. Dichas porciones de acoplamiento macho y
hembra 26A y 26B sirven para orientar el depósito 26 a posición en
la dirección circunferencial cuando el depósito 26 se pone en la
porción de montaje de cartucho 16.
Con 27 se indica un saliente cónico formado
integralmente en el extremo delantero del depósito 26. Este saliente
cónico 27 se pone en enganche de apoyo y encaje con la porción
cónicamente convergente 17B cuando el depósito 26 del cartucho de
pintura 25 se pone en la porción de montaje de cartucho 16 del
alojamiento 12, para orientar el depósito 26 a posición en ambas
direcciones axial y radial.
El tubo de alimentación 28 que está dispuesto en
el extremo distal del saliente cónico 27 está provisto internamente
de un paso coaxial de suministro de pintura 28A, que tiene su
extremo de base conectado a una cámara depósito de pintura 30, que
se describirá a continuación, y tiene su extremo delantero abierto
hacia el cabezal atomizador rotativo 20. Además, en la periferia
interior de una porción de extremo delantero del tubo de
alimentación 28 se ha dispuesto un asiento de válvula 28B que se
forma reduciendo el diámetro de parte de dicho paso de suministro
de pintura 28A. Un elemento de válvula 35B de la válvula de pintura
35, que se describirá a continuación, asienta y desalienta del
asiento de válvula 28B. El tubo de alimentación 28 está dispuesto en
una longitud tal que su extremo delantero se extienda al cabezal
atomizador rotativo 20 cuando el cartucho de pintura 25 esté puesto
en posición en la porción de montaje de cartucho 16.
Por otra parte, el pistón 29 se recibe de forma
axialmente deslizante en el depósito 26 de manera que funcione como
una pared divisoria móvil. Al igual que el depósito 26, el pistón 29
se hace de plástico de diseño no magnético. El pistón 29 divide el
espacio interior del depósito 26 en una cámara depósito de pintura
30, que está en comunicación con el paso de suministro de pintura
28A del tubo de alimentación 28, y una cámara de diluyente 31 a la
que se suministra diluyente como un líquido de extrusión de pintura.
En este ejemplo, como se representa en las figuras 2 a 4, el pistón
29 es movido al extremo trasero del depósito 26 cuando hay una
cantidad predeterminada de pintura en la cámara depósito de pintura
30. A saber, esta posición de extremo trasero del pistón
corresponde a una posición de llenado pleno o completo.
Con 32 se indica un paso de diluyente en el lado
del cartucho de pintura, extendiéndose el paso de diluyente 32
axialmente a través de una porción periférica exterior del depósito
26 y teniendo un extremo abierto en la cara de extremo distal de la
porción de acoplamiento macho 26A del depósito 26 y el otro extremo
comunicado con dicha cámara de diluyente 31. Cuando se suministra
diluyente a la cámara de diluyente 31 a través de este paso de
diluyente 32 en el lado del cartucho de pintura, el pistón 29 es
empujado hacia el tubo de alimentación 28 para extrusionar pintura
en la cámara depósito de pintura 30 hacia el cabezal atomizador
rotativo 20.
A este respecto, el diluyente a emplear como un
líquido de extrusión de pintura deberá ser de un tipo que tenga
propiedades de aislamiento eléctrico o alta resistencia eléctrica,
con el fin de evitar que el alto voltaje del generador de alto
voltaje 22 escape a través del diluyente. En caso de usar diluyente
como un líquido de extrusión, contribuye a retener las superficies
de pared interiores del depósito 26 siempre en un estado húmedo
cuando el pistón 29 es desplazado dentro del depósito 26, evitando
por ello que la pintura se seque y solidifique en las superficies
de pared interiores y estabilizando la resistencia de rozamiento
entre el pistón 29 y las superficies de pared interiores del
depósito 26 para asegurar el movimiento suave del pistón 29.
Además, también contribuye a mejorar el apriete del sellado entre el
pistón 29 y superficies de pared interiores del depósito 26.
Con 33 se indica un acoplamiento rápido que está
dispuesto dentro de la porción de acoplamiento macho 26A del
depósito 26, en un extremo abierto del paso de diluyente 32 en el
lado del cartucho de pintura. Cuando el cartucho de pintura 25 se
pone en la porción de montaje de cartucho 16, poniendo la porción de
acoplamiento macho 26A en enganche con la porción de acoplamiento
hembra 16B, una válvula en el acoplamiento rápido 33 se abre para
comunicar el paso de diluyente 32 en el lado del cartucho con el
paso de diluyente 39 en el lado del alojamiento que se describirá a
continuación. Por otra parte, cuando el depósito 26 se quita de la
porción de montaje de cartucho 16, desenganchando la porción de
acoplamiento macho 26A de la porción de acoplamiento hembra 16B, el
paso de diluyente 32 en el lado del cartucho de pintura se cierra
por la acción de un muelle para evitar que salga diluyente del paso
de diluyente 32.
Con 34 se indica una porción de alojamiento de
válvula de pintura que está dispuesta en una porción de extremo
delantero del depósito 26, y en 35 una válvula de pintura que es
recibida en la porción de alojamiento de válvula de pintura 34. En
este caso, la válvula de pintura 35 está dispuesta como una válvula
de control direccional movida por aire, incluyendo un pistón 35A
que está montado deslizantemente en la porción de alojamiento de
válvula de pintura 34 en tal forma que defina una cámara de muelle y
una cámara de recepción de presión en sus lados opuestos, un
elemento de válvula alargado 35B que está conectado al pistón 35A en
su extremo de base y se extiende al paso de suministro de pintura
28A del tubo de alimentación 28 en su extremo delantero para
asentar y desasentar el asiento de válvula 28B, y un muelle de
válvula 35C que está dispuesto en la cámara de muelle de la porción
de alojamiento de válvula de pintura 34 y adaptado para actuar en el
elemento de válvula 35B a través del elemento de pistón 35A que
empuja el elemento de válvula 35C para ponerlo en el asiento de
válvula 28B.
Normalmente, el elemento de válvula 35C de la
válvula de pintura 35 asienta en el asiento de válvula 28B bajo la
influencia de la acción de empuje del muelle de válvula 35C,
cerrando por ello el paso de suministro de pintura 28A y
suspendiendo el suministro de pintura al cabezal atomizador rotativo
20. Por otra parte, tan pronto como se suministra aire piloto a la
cámara de recepción de presión en la porción de alojamiento de
válvula de pintura 34 desde una fuente de aire piloto a través de un
sistema de tubos de aire piloto (no representados) mediante el paso
de aire piloto 40 en el lado del alojamiento y el paso de aire
piloto 36 en el lado del cartucho de pintura, el elemento de
válvula 35B se desasienta del asiento de válvula 28B contra la
acción del muelle de válvula 35C para iniciar el suministro de
pintura desde la cámara depósito de pintura 30 al cabezal atomizador
rotativo 20. En este ejemplo, un extremo del paso de aire piloto 36
se abre en una superficie periférica interior de la porción de
acoplamiento hembra 26B del depósito 26, mientras que el otro
extremo comunica con la cámara de recepción de presión de la cámara
de pintura 34.
Con 37 se designa un elemento central que está
dispuesto en una porción de base de extremo en el lado trasero del
depósito 26. Este elemento central 37 es de material metálico
magnético, por ejemplo, tal como acero al silicio, hierro puro o
análogos como una tira magnética de una forma redonda cilíndrica e
incrustada en el botón 26C sustancialmente en relación coaxial con
el cartucho de pintura 25. El elemento central 37 se magnetiza al
acercarse a un imán permanente 38 que está dispuesto en el pistón 29
como se describirá a continuación. Además, el elemento central 37
está situado en una posición tal que pueda ser detectado por un
interruptor detector de agarre 67 cuando el botón 26C sea agarrado
por pinzas de agarre 66 del agarrador de cartuchos 55 que se
describirá a continuación. A saber, cuando es magnetizado por el
imán permanente 38, el elemento central 37 funciona como un
elemento de relé entre el imán permanente 38 y el interruptor
detector de agarre 67 para permitir que éste último detecte el imán
permanente en aproximación 38.
Para que el imán permanente 38 sea incrustado en
el pistón 29, por ejemplo, se puede usar material magnético
permanente tal como imán Alnico, imán de cobalto, imán de ferrita o
análogos. El imán permanente 38 es desplazado dentro de la cámara
depósito de pintura 30 junto con el pistón 29 dependiendo del
contenido de pintura en la cámara depósito de pintura 30 en una
operación de relleno de pintura. Cuando el pistón 29 es desplazado
a una posición llena, el elemento central 37 es magnetizado por el
pistón en aproximación 29.
Con 39 se indica un paso de diluyente que está
dispuesto en el lado del alojamiento 12. El paso de diluyente 39 se
extiende axialmente a través de y dentro de la porción de cuello 13
y se curva hacia atrás en forma de L en una posición detrás de la
porción de acoplamiento hembra 16B. Un extremo de este paso de
diluyente 39 en el lado del alojamiento está conectado a un
dispositivo de suministro de diluyente (no representado), mientras
que el otro extremo está abierto en una porción inferior de la
porción de acoplamiento hembra 16B en la porción de montaje de
cartucho 16. La porción angularmente curvada del paso de diluyente
39 en el lado del alojamiento está dispuesta para proporcionar un
asiento de válvula 39A para asentar y desasentar un elemento de
válvula 45B de una válvula de diluyente 45 que se describirá a
continuación.
Con 40 se denota un paso de aire piloto que está
dispuesto en el lado del alojamiento 12. Un extremo de este paso de
aire piloto 40 está conectado a una fuente de aire piloto de válvula
de pintura a través del tubo de aire piloto (no representados). El
otro extremo del paso de aire piloto 40 está abierto en una
superficie circunferencial de la porción de acoplamiento macho 16C,
que está dispuesta en la parte inferior 16A de la porción de
montaje de cartucho 16, en una posición enfrente del paso de aire
piloto 36 en el lado del cartucho de pintura.
Con 41 se indica un paso de aspiración de aire
que está dispuesto en el alojamiento 12 y abierto en la porción
inferior 16A de la porción de montaje de cartucho 16. Este paso de
aspiración de aire 41 está conectado a una fuente de vacío a través
del tubo de vacío (no representados). Este paso de aspiración de
aire 41 sirve para expulsar aire de un espacio de vacío 42, formado
en una porción profunda de la porción de montaje de cartucho 16 en
el lado interior del depósito 26, para agarrar el depósito 26
fijamente en la porción de montaje de cartucho 16 con fuerza de
aspiración.
Además, con 43 se indica un paso de suministro
de aire de expulsión que está dispuesto en el alojamiento 12 y
abierto en la parte inferior 16A de la porción de montaje de
cartucho 16. Este paso de suministro de aire de expulsión 43 está
conectado a una fuente de aire de expulsión a través del tubo de
aire (no representados). A través del paso de aire de expulsión 43
se suministra aire de expulsión al espacio de vacío 43 para cancelar
el agarre de aspiración en el cartucho de pintura 25, pudiendo
sacar por ello el cartucho de pintura 25 del alojamiento.
Con 44 se indica una porción de alojamiento de
válvula de diluyente que está dispuesta en la porción de cabezal 14
del alojamiento 12, y en 45 una válvula de diluyente que está
dispuesta en la porción de alojamiento de válvula de diluyente 44.
En este ejemplo, al igual que la válvula de pintura 35, la válvula
de diluyente 45 está dispuesta como una válvula de control
direccional movida por aire, incluyendo un pistón 45A que está
montado deslizantemente en la porción de alojamiento de válvula de
diluyente 44 de tal forma que defina una cámara de muelle y una
cámara de recepción de presión en sus lados opuestos, un elemento de
válvula 45B que está conectado al pistón 45A en su extremo de base
y se extiende al paso de diluyente 39 en el lado del alojamiento en
su extremo delantero para asentar y desasentar el asiento de válvula
39A, y un muelle de válvula 45C que está dispuesto en la cámara de
válvula de la porción de alojamiento de válvula de diluyente 44 y
adaptado para actuar en el elemento de válvula 45B a través del
pistón 45A, empujando el elemento de válvula 45A a una posición
asentada.
Normalmente, el elemento de válvula 45B de la
válvula de diluyente 45 asienta en el asiento de válvula 39A en el
paso de diluyente 39 en el lado del alojamiento bajo la influencia
de la acción de empuje del muelle de válvula 45C, cerrando por ello
el paso de diluyente 39 para interrumpir el suministro de diluyente
a la cámara de diluyente 31. Por otra parte, tan pronto como se
suministra aire piloto a la cámara de recepción de presión desde la
fuente de aire piloto de válvula de diluyente mediante el tubo de
aire piloto (no representados) y a través del paso de aire piloto
46, el elemento de válvula 45B se desasienta del asiento de válvula
39A contra la acción del muelle de válvula 45C para iniciar el
suministro de diluyente a la cámara de diluyente 31. En este caso,
un extremo del paso de aire piloto 46 está conectado a la fuente de
aire piloto de válvula de diluyente a través del tubo de aire
piloto, mientras que el otro extremo está en comunicación con la
cámara de recepción de presión de la porción de alojamiento de
válvula de diluyente 44.
La descripción se dirige ahora a un cambiador de
cartucho que acomoda múltiples cartuchos de pintura de diferentes
colores y adaptados para cargar y descargar cartuchos de pintura a y
del aparato de recubrimiento.
El cambiador de cartucho que se indica en 51
está situado en una cabina de recubrimiento y en una posición cerca
del robot de recubrimiento 1 (figura 1). El cambiador de cartucho 51
está constituido en gran parte por un rack de almacenamiento de
cartuchos 52 que está dispuesto para almacenar múltiples cartuchos
de pintura 25a, 25b, ... 25n de diferentes colores, y un cargador
de cartuchos 53 que está dispuesto para cargar y descargar
cartuchos de pintura 25 a y de la porción de montaje de cartucho 16
en el alojamiento 12. Además, cerca del cambiador de cartucho 51 y
al lado de una posición de trabajo del cargador de cartuchos 53 se
ha dispuesto un dispositivo de lavado de cabezal atomizador (no
representado) para quitar el color anterior depositado del cabezal
atomizador rotativo 20.
El cargador de cartuchos 53 está constituido en
gran parte por un poste 54 que se alza en el rack de almacenamiento
de cartuchos 52, y un conjunto agarrador de cartucho 55 que está
montado de forma verticalmente móvil en el poste 54.
El conjunto agarrador de cartucho 55, que se
emplea en la presente realización, está dispuesto para agarrar
cartuchos de pintura 25 al tiempo de montar un cartucho rellenado de
pintura 25 en la porción de montaje de cartucho 16 del alojamiento
12 en lugar de un cartucho de pintura vacío 25 que ha sido consumido
en una operación de recubrimiento anterior, y soportado de forma
verticalmente móvil en el poste 54. Más en particular, como se
representa en la figura 4, el conjunto agarrador de cartucho 55 está
constituido en gran parte por un agarrador de cartuchos o elemento
agarrador 56, un interruptor detector de agarre 67 y un interruptor
detector de nivel de llenado de pintura 68, que se describirá a
continuación.
El agarrador de cartuchos 56, que es un
componente principal del conjunto agarrador de cartucho 55, está
constituido por una caja 57, un cilindro 59 y pinzas de agarre
66.
Más en particular, la caja 57 del agarrador de
cartuchos 56 es de plástico de diseño no magnético, por ejemplo,
tal como PTFE, PEEK, PEI, POM, PI, PET o análogos en forma de un
bloque rectangular que se extiende en la dirección vertical. En una
porción inferior de la caja 57 se ha dispuesto una cavidad abierta
inferior 58 para acomodar brazos de articulación 65 y pinzas de
agarre 66 que se describirán a continuación. Una guía de pinza que
se extiende transversalmente 58 está situada en la cavidad inferior
58A en una posición cerca de un extremo abierto inferior de la
última. Inmediatamente debajo de la guía de pinza 58A hay una viga
de montaje de interruptor 58B para montar dicho interruptor
detector de nivel de llenado 68.
Con 59 se indica un
pistón-cilindro que se emplea como un accionador
alternativo, y constituido por un cilindro 60, un pistón 61, un
vástago de pistón 62 y un muelle helicoidal 63 que se describirá con
más detalle a continuación.
En este ejemplo, el cilindro 60 está formado en
una porción de extremo superior de la caja 57 y en forma de un
agujero circular que tiene un eje en la dirección vertical. El
pistón 61 se hace de material magnético, por ejemplo, tal como
acero al silicio, hierro puro o análogos, y está montado
deslizantemente en el cilindro 60, dividiéndolo en una cámara de
muelle superior 60A y una cámara inferior de recepción de presión
60B. Además, el vástago de pistón 62 está conectado al pistón 61 en
su extremo de base, y sobresale a la cavidad inferior 58 en su
extremo delantero a través de un agujero de paso de varilla 60C. En
el extremo inferior del vástago de pistón 62 se ha dispuesto un par
de salientes conectores 62A (de los que solamente se representa uno
en el dibujo) para enganche con brazos de articulación 65. Además,
el pistón 61 es empujado por el muelle helicoidal 63 que está
dispuesto en la cámara de muelle 60A en una dirección de salida del
vástago de pistón 62.
Normalmente, el vástago de pistón 62 del
pistón-cilindro 59 sale en la dirección hacia abajo
por la acción de empuje del muelle helicoidal 63. Además, cuando se
suministra aire a la cámara de recepción de presión 60B a través de
un paso de aire 64, el vástago de pistón 62 se retira en la
dirección hacia arriba contra la acción del muelle helicoidal
63.
Con 65 se indica un par de brazos de
articulación que están situados dentro de la cavidad inferior 58.
Cada uno de estos brazos de articulación 65 está curvado en una
porción longitudinalmente intermedia presentan una forma de L en
conjunto, y la porción intermedia curvada se soporta pivotantemente
en la caja 57 a través de un pasador. Además, un extremo de cada
brazo de articulación 65 está enganchado con el conector saliente
62A en el extremo inferior del vástago de pistón 62, mientras que el
otro extremo está enganchado con un conector saliente 66C en una de
las pinzas de agarre 66 que se describirán a continuación. Los
brazos de articulación pareados 65 sirven para alejar las pinzas de
agarre 66 una de otra cuando el vástago de pistón 62 del
pistón-cilindro 59 se extiende en la dirección
hacia abajo, y para aproximar las pinzas de agarre 66 una hacia otra
cuando el vástago de pistón 62 se retira en la dirección hacia
arriba.
Con 66 se indica el par de pinzas de agarre que
están dispuestas en el lado inferior de la caja 57. De forma
similar a la caja 57, las pinzas de agarre 66 están formadas de
material de resina sintética no magnética. En este ejemplo, cada
una de las pinzas de agarre 66 está constituida por una corredera
66A que se soporta en la guía de pinzas 58A en la cavidad inferior
58 para movimiento en la dirección transversal, una porción de
pinza 66B que se extiende hacia abajo de la corredera 66A y curvada
hacia dentro en una porción distal de extremo delantero, y un
conector saliente 66C que se extiende hacia arriba de la corredera
66A. Consiguientemente, las pinzas de agarre 66 se aproximan una a
otra en la dirección transversal para agarrar el botón 26C en el
depósito 26 del cartucho de pintura 25. Al tiempo de liberar el
depósito 26, las pinzas de agarre 66 se alejan una de otra.
Con el agarrador de cartuchos 56 dispuesto como
se ha descrito anteriormente, cuando el vástago de pistón 62 del
pistón-cilindro 59 se extiende hacia abajo por la
fuerza de empuje del muelle helicoidal 63 como se representa en la
figura 5, los brazos de articulación 65 que están conectados al
vástago de pistón 62 se alejan uno de otro a un estado abierto.
Entonces, el pistón 61 del pistón-cilindro 59 se
para en el extremo inferior del cilindro 60 para mantener las
pinzas de agarre 66 en la posición abierta representada en la figura
5.
Por otra parte, tan pronto como se suministra
aire a la cámara de recepción de presión 60B, el vástago de pistón
62 se retira en la dirección hacia arriba por la presión del aire
suministrado, y, como se representa en la figura 6, las pinzas de
agarre 66 son aproximadas una a otra por los brazos de articulación
65 y finalmente apoyan una contra otra. Entonces, el pistón 61 del
pistón-cilindro 59 se para en el extremo superior
del cilindro 60 para mantener las pinzas de agarre 66 en la
posición apoyada representada en la figura 6.
Cuando las pinzas de agarre 66 se aproximan una
a otra, el botón 26C del depósito 26 se pone en una posición
predeterminada entre las porciones de pinza 66B de las respectivas
pinzas de agarre 66. Tan pronto como las porciones de pinza 66B de
las pinzas de agarre 66 entran en enganche de apoyo con los lados
opuestos del botón 26C como se representa en las figuras 4 y 7,
cada una de las pinzas de agarre 66 se para en esa posición.
Entonces, el pistón 61 del pistón-cilindro 59 se
para debajo de una posición axialmente intermedia dentro del
cilindro 60 para retener una posición de agarre de cartucho como se
representa en las figuras 4 y 7.
Con 67 se indica el interruptor detector de
agarre que está dispuesto en el agarrador de cartuchos 56. Más
específicamente, el interruptor detector de agarre 67 está en la
caja 57 en una posición en el lado periférico del cilindro 60. A
saber, el interruptor detector de agarre 67 está situado en una
posición tal que detecte el pistón 61 cuando éste último esté en la
posición de agarre de cartucho. Por ejemplo, el interruptor detector
de agarre 67 está constituido por un interruptor magnetosensible de
proximidad que se compone de un imán permanente y un dispositivo de
magnetorresistencia o un dispositivo hall (no representados). En
consecuencia, la función del interruptor detector de agarre 67 es
enviar una señal de detección a una unidad de control (no
representado) cuando el pistón 61 está situado en la posición de
agarre de cartucho.
Con 68 se indica el interruptor detector de
nivel de llenado que está dispuesto en el agarrador de cartuchos
56. Más específicamente, el interruptor detector de nivel de llenado
68 está montado en la viga de montaje de interruptor 58B que está
dispuesta en la cavidad abierta inferior 58 de la caja 57. Además,
el interruptor detector de nivel de llenado 68 está situado en una
posición tal que, cuando el botón 26C sea agarrado por las pinzas
de agarre 66, se aproxime al elemento central 37 que está incrustado
en el depósito 26. Al igual que el interruptor detector de agarre
antes descrito 67, el interruptor detector de nivel de llenado está
constituido por un interruptor magnetosensible de proximidad
compuesto por un dispositivo de magnetorresistencia y un
dispositivo hall o análogos. En consecuencia, tan pronto como el
imán permanente 38 llega a un extremo próximo, el interruptor
detector de nivel de llenado 68 lo detecta a través del elemento
central 37 y envía una señal de detección a una unidad de
control.
El aparato automático de recubrimiento según la
presente realización opera de la manera explicada en la descripción
siguiente, que se centra en particular en el conjunto agarrador de
cartucho 55 que es único de la presente invención.
En primer lugar, como se representa en la figura
1, para coger un cartucho de pintura, por ejemplo, un cartucho de
pintura 25a de color a de varios cartuchos de pintura 25a, 25b, ...
25n de diferentes colores que están almacenados en el rack de
cartuchos 52, el cargador de cartuchos 53 es movido para colocar el
conjunto agarrador de cartucho 55 en una posición sobre el cartucho
de pintura seleccionado 25a de color a. En este estado, el conjunto
agarrador de cartucho 55 es desplazado hacia abajo, y el botón 26C
del depósito 26 del cartucho de pintura 25 está situado entre las
pinzas de agarre 66 del agarrador 56.
En una fase siguiente, el vástago de pistón 62
del pistón-cilindro 59 se retira hacia arriba para
aproximar las pinzas de agarre 66 una hacia otra para agarrar el
botón 26C del depósito 26 entre las pinzas de agarre 66 como se
representa en la figura 4.
En esta etapa de agarre, manteniendo el botón
26C por las pinzas de agarre 66, el pistón 61 del
pistón-cilindro 59 se para en la posición de
agarre. Dado que el pistón 61 se forma de material magnético y el
interruptor detector de agarre 67 está situado al lado de la
posición de agarre del pistón 61, la posición del pistón 61 en la
posición de agarre es detectada por el interruptor 67 y
consiguientemente se produce una señal de control en la unidad de
control.
Por otra parte, en caso de fallo al suministrar
aire para mover el pistón 61 o en caso de que las pinzas de agarre
66 se peguen en la posición abierta debido a un daño del agarrador
56, el pistón 61 es empujado hacia abajo por la acción del muelle
helicoidal 63 y las respectivas pinzas de agarre 66 permanecen en el
estado abierto como se representa en la figura 5. En consecuencia,
el pistón 61 se para en la posición abierta lejos del interruptor
detector de agarre 67 sin accionarlo.
Además, en caso de que el conjunto agarrador de
cartucho 55 no esté situado en una posición correcta a pesar del
suministro de aire al pistón-cilindro o en caso de
que el cartucho de pintura 25a de color a no esté en posición, las
pinzas de agarre 66 se mantienen en el estado apoyado como se
representa en la figura 6. Por lo tanto, el pistón 61 se para en la
posición de apoyo que está fuera de un rango operativo del
interruptor detector de agarre 67, sin accionar el interruptor
detector de agarre 67.
Así, el interruptor detector de agarre 67 es
accionado para enviar una señal de detección a la unidad de control
solamente cuando el depósito 26 del cartucho de pintura 25 está
fijamente agarrado entre las pinzas de agarre 66 del agarrador de
cartuchos.
Además, cuando el botón 26C del depósito 26 sea
agarrado entre las pinzas de agarre 66 del conjunto agarrador de
cartucho 55, el pistón 29 dentro del depósito 26 deberá estar
situado en la posición de llenado pleno como se representa en la
figura 4. Entonces, el acercamiento del imán permanente 38 que está
dispuesto en el pistón 29 es detectado por el interruptor detector
de nivel de llenado 68 a través del elemento central 37 dispuesto
en el depósito 26, de modo que se envía una señal de detección a la
unidad de control.
Por otra parte, en caso de que no se haya
rellenado completamente pintura en la cámara depósito de pintura 30
del depósito 26 debido a problemas en un rellenador de pintura (no
representado) o por otras razones, el imán permanente 38 en el
pistón 29 situado a una distancia relativamente grande del elemento
central 37 en el depósito 26, de modo que el interruptor detector
de nivel de relleno 68 permanezca en un estado desactivado.
Así, el interruptor detector de nivel de llenado
68 es accionado para enviar una señal de detección a la unidad de
control solamente cuando la cámara depósito de pintura 30 está
completamente rellenada y el pistón 29 está situado en la posición
plena.
El cartucho rellenado de pintura 25a es movido y
colocado en el alojamiento 12 del aparato de recubrimiento después
de confirmar la condición de agarre y el nivel de relleno de pintura
en el cartucho de pintura 25a a través del interruptor detector de
agarre 67 y el interruptor detector de nivel de llenado 68,
respectivamente.
De esta manera, según la presente realización,
cuando un cartucho de pintura 25 es agarrado por el agarrador 56,
el estado agarrado del cartucho de pintura 25 puede ser confirmado a
través del interruptor detector de agarre 67. Consiguientemente, al
tiempo de montar el cartucho de pintura 25 en el alojamiento 12,
puede ser transferido y puesto en posición de forma fija. Además,
el nivel de relleno de pintura dentro del cartucho de pintura
agarrado 25 puede ser confirmado a través del interruptor de nivel
de relleno 68. Como consecuencia, se puede evitar que un cartucho
deficientemente rellenado de pintura 25 se monte en el alojamiento
12 del aparato de recubrimiento, permitiendo por ello mejorar la
productividad al excluir defectos de recubrimiento que podrían
resultar de relleno deficiente de cartuchos de pintura.
Además, dado que el depósito 26 del cartucho de
pintura 25 está provisto del botón 26C, las pinzas de agarre 66
pueden agarrar fijamente el cartucho 25 por enganche con el botón
26C y pueden transferirlo fijamente entre el alojamiento 12 y el
cambiador de cartucho 51.
Además, dado que el elemento central 37 está
dispuesto en el depósito 26 del cartucho de pintura 25
operativamente en asociación con el imán permanente 38 en el pistón
29, es posible detectar por medio del interruptor detector de nivel
de llenado 68 que el pistón 29 está situado en una posición llena
como resultado del relleno de una cantidad predeterminada de
pintura, a saber, para conformarse claramente a un estado de relleno
de pintura en el cartucho de pintura agarrado 25.
Pasando ahora a la figura 8, se representa una
segunda realización de la presente invención, que tiene
características en las que el interruptor detector de agarre está
constituido por un interruptor detector de posición de agarre que
sirve para detectar el desplazamiento del accionador alternativo a
una posición de agarre donde un cartucho de pintura es agarrado
entre las pinzas de agarre, y un interruptor detector de posición
abierta que sirve para detectar el desplazamiento del accionador
alternativo a una posición abierta donde las pinzas de agarre están
abiertas. En la descripción siguiente de la segunda realización, las
partes componentes que son comunes a las la primera realización
anterior se designan con números de referencia o caracteres para
evitar repeticiones de las mismas explicaciones.
Con 71 se indica un interruptor detector de
agarre que está constituido por un interruptor detector de posición
de agarre 72 para detectar el pistón 61 en una posición de agarre, y
un interruptor detector de posición abierta 73 para detectar el
pistón 61 en una posición abierta.
Con 72 se indica el interruptor detector de
posición de agarre que está dispuesto en el agarrador de cartuchos
56. Al igual que el interruptor detector de agarre 67 en la primera
realización anterior, el interruptor detector de posición de agarre
72 está situado al lado de una posición en la que el pistón 61 se
para cuando el botón 26C de un cartucho de pintura 25 es agarrado
entre las pinzas de agarre 66. El interruptor detector de posición
de agarre 72 está constituido igualmente por un interruptor
magnetosensible de proximidad usando un dispositivo
magnetorresistivo o un dispositivo hall (no representado). Así, el
interruptor detector de posición de agarre 72 está adaptado para
enviar una señal de detección a una unidad de control (no
representada) solamente cuando el pistón de material magnético está
situado en una posición de agarre.
Con 73 se indica el interruptor detector de
posición abierta que está dispuesto en el agarrador de cartuchos 56
y situado al lado de una posición abierta donde el pistón 61 se para
cuando las pinzas de agarre 66 están abiertas. Al igual que dicho
interruptor detector de posición de agarre 72, el interruptor
detector de posición abierta 73 está constituido por un interruptor
magnetosensible de proximidad. Así, el interruptor detector de
posición abierta 73 está adaptado para enviar una señal de detección
a la unidad de control solamente cuando el pistón 61 de material
magnético está situado en la posición abierta.
La presente realización dispuesta como se ha
descrito anteriormente puede producir sustancialmente los mismos
efectos operativos que la primera realización anterior.
Sin embargo, según la presente realización, el
interruptor detector de posición abierta 73 se ha previsto al
objeto de detectar el pistón 61 en la posición abierta. Por
consiguiente, en este caso, cuando el pistón 61 es detectado por el
interruptor detector de posición de agarre 72, significa que un
cartucho de pintura 25 es agarrado por las pinzas de agarre 66.
Además, cuando el pistón 61 es detectado por el interruptor detector
de posición abierta 73, significa que los brazos agarradores 66
están en un estado abierto. En caso de que el pistón 61 no sea
detectado por uno del interruptor detector de posición de agarre 72
y el interruptor detector de posición abierta 73, significa que las
pinzas de agarre 66 apoyan una en otra de la misma forma que la
representada en la figura 6.
De esta manera, según la presente realización,
las condiciones operativas de las respectivas pinzas de agarre 66
pueden ser agarradas de manera más especial, permitiendo controlar
el cambiador de cartucho 51 o realizar más exactamente un
diagnóstico de localización de problemas en el cambiador de cartucho
51.
En cada una de las realizaciones anteriores, la
presente invención se ha descrito en conexión con un aparato de
recubrimiento del tipo de cabezal atomizador rotativo 11 que está
montado en un robot de recubrimiento 1. Sin embargo, se ha de
entender que la presente invención puede ser aplicada a un aparato
de recubrimiento 11 que está montado en un mecanismo operativo
distinto del robot de recubrimiento 1, por ejemplo, en un aparato
de recubrimiento que está montado en un alternador o análogos.
Además, en las realizaciones anteriores, el
interruptor detector de agarre 67, el interruptor detector de
posición de agarre 72 y el interruptor detector de posición abierta
73 del interruptor detector de agarre 71 están constituidos por un
interruptor magnetosensible de proximidad sin contacto. Sin embargo,
si se desea, se puede emplear un interruptor de proximidad óptico
análogo un fotoacoplador o un interruptor detector del tipo de
contacto análogo a un interruptor límite en lugar del interruptor
magnetosensible de proximidad.
Además, en las realizaciones anteriores, el
pistón 61 del pistón-cilindro 59 se utiliza como un
blanco de detección por el interruptor 67, 72 y/o 73. Sin embargo,
también es posible proporcionar una tira magnética en el vástago de
pistón 62 que sirva como un blanco de detección por estos
interruptores detectores 67, 72 y 73.
Por otra parte, en las realizaciones anteriores,
el pistón-cilindro 59 se describe como un ejemplo de
un accionador alternativo para el agarrador 56 del conjunto
agarrador de cartucho 55. Sin embargo, la presente invención no se
limita a este ejemplo particular, y, por ejemplo, como se representa
en la modificación de la figura 9, se puede emplear un conjunto
agarrador de cartucho 81 que tenga un agarrador 82 constituido por
un mecanismo de engranaje 85 incorporado como un accionador
alternativo a una caja 83 igualmente en el lado superior de una
cavidad inferior abierta 84. En este ejemplo, el mecanismo de
engranaje 85 está constituido por un rack 86 que es móvil en la
dirección axial de la caja 83 y engancha con los brazos de
articulación 65 en su extremo inferior, un piñón 87 que engrana con
el rack 86, y un motor de accionamiento 88 tal como un motor
neumático, motor eléctrico a prueba de explosiones o análogos para
mover rotacionalmente el piñón 87. En este caso, por ejemplo, se
puede disponer una tira magnética 89 en el rack 86, en combinación
con un interruptor detector de agarre 90 que esté dispuesto en el
lado de la caja 83 y dispuesto para detectar la tira magnética 89
cuando el agarrador esté en la posición de agarre.
Además, en un caso donde un motor de
accionamiento 88 se utiliza como una fuente de accionamiento como en
la modificación antes descrita, la posición del agarrador también
puede ser detectada mediante la utilización de un interruptor de
ángulo rotacional que está adaptado para detectar la posición
rotacional del motor de accionamiento
88.
88.
Además, en las realizaciones anteriores, el imán
permanente 38 está dispuesto en el pistón 29 que se usa como una
pared divisoria móvil del cartucho de pintura 25. Sin embargo, en el
caso de un cartucho de pintura 101 que está constituido, como en
una modificación representada en la figura 10, por un depósito 102,
un saliente cónico 103, un tubo de alimentación 104, una pared
divisoria móvil en forma de fuelle 105, una válvula de pintura 106
y un paso de diluyente 107 en el lado del cartucho, se puede
disponer un imán permanente 109 en una chapa inferior 105A del
fuelle 105 en una posición opuesta con relación a un elemento
central 108 de material magnético que está dispuesto en el depósito
102.
Además, aunque el cartucho de pintura en las
realizaciones anteriores usan diluyente para empujar el pistón 29,
la presente invención se puede aplicar igualmente a cartuchos de
pintura que pueden emplear otro líquido de extrusión, tal como
agua, dependiendo del tipo de pintura o el tipo de sistema de
aplicación de alto voltaje.
Por otra parte, en las realizaciones anteriores,
se puede prever dos o más cartuchos de pintura 25 para cada color
en consideración de la operación de cambio de cartucho en
operaciones de recubrimiento en las que se usa de forma continua
pintura de mismo color.
Como se ha descrito en particular anteriormente,
el conjunto agarrador de cartucho según la presente invención
incluye un agarrador para agarrar un cartucho de pintura, unos
medios de detección de agarre adaptados para detectar si el
cartucho de pintura es agarrado o no por el agarrador, y unos medios
de detección de nivel de rellenado adaptados para detectar si el
cartucho de pintura está rellenado de pintura a un nivel
predeterminado. En consecuencia, cuando un cartucho de pintura es
agarrado por el agarrador de la unidad de agarre de cartucho, los
medios de detección de agarre comprueban si el cartucho de pintura
es agarrado fijamente por el agarrador, detectando por ello un
cartucho de pintura en un agarre incompleto que podría resultar de
mal funcionamiento del agarrador. Además, los medios de detección
de nivel de rellenado comprueban si el cartucho de pintura se ha
rellenado de pintura en una extensión predeterminada para clasificar
un cartucho de pintura que esté poco o deficientemente rellenado de
pintura. Como consecuencia, es posible evitar defectos de
recubrimiento o defectos producidos por mal funcionamiento del
agarrador o insuficiente relleno de pintura, para lograr un
rendimiento y una productividad más altos.
Claims (7)
1. Un aparato automático de recubrimiento
incluyendo un mecanismo operativo (1) situado en una zona de
recubrimiento, un aparato de recubrimiento (11) montado en dicho
mecanismo operativo (1) y que tiene un cabezal atomizador rotativo
(20) a ponerse en rotación a alta velocidad por un motor neumático
(19) para atomizar pintura en partículas diminutas, un número de
cartuchos de pintura (25) de diferentes colores, cada uno adaptado
para ser montado de forma sustituible y selectivamente en dicho
aparato de recubrimiento (11), y un conjunto agarrador de cartucho
(55) adaptado para agarrar un cartucho rellenado de pintura (25)
para sustituir un cartucho de pintura vacío usado en dicho aparato
de recubrimiento,
dicho conjunto agarrador de cartucho (55)
incluye un elemento agarrador (56) adaptado para agarrar y recoger
uno de dichos cartuchos de pintura (25), unos medios de detección de
agarre (67) adaptados para detectar si dicho cartucho de pintura
(25) está fijamente agarrado por dicho elemento agarrador (56),
caracterizado porque dicho conjunto agarrador de cartucho
(55) también incluye unos medios de detección de nivel de rellenado
(68) adaptados para detectar si dicho cartucho de pintura (25) está
rellenado de pintura en un grado predeterminado.
2. Un aparato automático de recubrimiento como
el definido en la reivindicación 1, donde dicho elemento agarrador
(56) está compuesto de un accionador alternativo (59), y múltiples
pinzas de agarre (66) conectadas a dicho accionador alternativo
(59) y por ello movidas para agarrar o liberar dicho cartucho de
pintura, (25) y dichos medios de agarre de detección (67) están
constituidos por un interruptor (71) adaptado para detectar el
desplazamiento de dicho accionador alternativo (59).
3. Un aparato automático de recubrimiento como
el definido en la reivindicación 1, donde dicho elemento agarrador
(56) está compuesto de un accionador alternativo (59), y múltiples
pinzas de agarre (66) conectadas a dicho accionador alternativo
(59) y por ello movidas para agarrar y liberar dicho cartucho de
pintura (25), y dichos medios de agarre de detección (67) están
constituidos por un interruptor detector de posición de agarre (72)
adaptado para detectar el desplazamiento de dicho accionador
alternativo (59) a una posición predeterminada de agarre de
cartucho, y un interruptor detector de posición de liberación (73)
adaptado para detectar el desplazamiento de dicho accionador
alternativo (59) a una posición predeterminada de abertura de las
pinzas de agarre.
4. Un aparato automático de recubrimiento como
el definido en la reivindicación 1, donde dicho cartucho de pintura
(25) está compuesto de un depósito (26), un tubo de alimentación
(28) que se extiende desde un extremo delantero de dicho depósito
(26), y una pared divisoria móvil (29) dispuesta dentro de dicho
depósito (26) para dividirlo en una cámara depósito de pintura (30)
en comunicación con dicho tubo de alimentación (28) y una cámara de
líquido de extrusión (31) conectada a un suministro de líquido de
extrusión de pintura, dichos medios de detección de nivel de
rellenado (68) están constituidos por un interruptor detector (68)
adaptado para detectar el desplazamiento de dicha pared divisoria
móvil cuando dicho depósito está rellenado de pintura.
5. Un aparato automático de recubrimiento como
el definido en la reivindicación 1, donde dicho cartucho de pintura
(25) está compuesto de un depósito (26) formado de un material no
magnético y cerrado en el lado de su extremo de base, un tubo de
alimentación (28) que se extiende desde un extremo delantero de
dicho depósito, una pared divisoria móvil (29) dispuesta dentro de
dicho depósito (26) para dividirlo en una cámara depósito de
pintura (30) en comunicación con dicho tubo de alimentación y una
cámara de líquido de extrusión (31) conectada a un suministro de
líquido de extrusión de pintura, un elemento central (37) de un
material magnético dispuesto en dicho extremo de base de dicho
depósito, y un imán permanente (38) dispuesto en dicha pared
divisoria móvil (29) en una posición opuesta con respecto a dicho
elemento central (37), y dichos medios detectores de nivel de
llenado (68) están constituidos por un interruptor magnetosensible
(68) adaptado para detectar dicho imán permanente (38) cuando es
movido a la proximidad de dicho elemento central (37).
6. Un aparato automático de recubrimiento como
el definido en la reivindicación 5, donde dicha pared divisoria
móvil (29) es un pistón montado deslizantemente en dicho depósito
(26) para movimientos de deslizamiento axial en él.
7. Un aparato automático de recubrimiento como
el definido en la reivindicación 4, donde dicha pared divisoria
móvil (29) es un tubo de fuelle (105) que se puede expandir de forma
contráctil en dicho depósito (26, 102).
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