ES2961782T3 - Dispositivo de accionamiento plano y procedimiento para operar un dispositivo de accionamiento plano - Google Patents

Abstract

Dispositivo de accionamiento plano (10) con una primera plataforma (16) y con una segunda plataforma (18), desplazable en un plano XY (14) sobre una mesa de accionamiento (12), siendo la primera plataforma un bastidor (20), un engranaje (22) y una plataforma de trabajo (24) para disponer una herramienta de trabajo (28), permitiendo el engranaje ajustar la distancia de la plataforma de trabajo al plano XY, teniendo la segunda plataforma un bastidor (30) y un miembro impulsor (32), que está al menos indirectamente acoplado en términos de movimiento a la plataforma de trabajo, de modo que la distancia entre la plataforma de trabajo y el plano XY se puede ajustar cambiando una distancia entre las dos plataformas dentro de el plano XY. Mediante el movimiento relativo de las plataformas en el plano XY, la herramienta de trabajo se puede convertir en al menos dos estados de trabajo diferentes. La invención se refiere además a un método para operar un dispositivo de accionamiento plano. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de accionamiento plano y procedimiento para operar un dispositivo de accionamiento plano

La presente invención hace referencia a un dispositivo de accionamiento plano con una primera plataforma y con una segunda plataforma que pueden moverse en un plano X-Y en una mesa de accionamiento, donde la primera plataforma presenta un armazón, un mecanismo de transmisión y una plataforma de trabajo para la disposición de una herramienta de trabajo, donde el mecanismo de transmisión posibilita un ajuste de la distancia de la plataforma de trabajo con respecto al plano X-Y, donde la segunda plataforma presenta un armazón y un elemento de accionamiento que está acoplado, en cuanto al movimiento, al menos de forma indirecta, a la plataforma de trabajo, de manera que mediante una variación de una distancia de las dos plataformas dentro del plano X-Y puede ajustarse la distancia de la plataforma con respecto al plano.

Por las solicitudes WO 2018/176137 A1, WO 2020/243814 A1 y DE 102006038505 A1 se conocen dispositivos de accionamiento plano mencionados en la introducción. Sus plataformas también se denominan como "mover" (desplazadores), que por ejemplo pueden accionarse con fuerzas magnéticas en la mesa de accionamiento. Las plataformas pueden moverse libremente dentro del plano X-Y. Una distancia de una primera herramienta de trabajo dispuesta en la primera plataforma de trabajo, con respecto al plano X-Y, igualmente puede regularse mediante un movimiento de las plataformas, de manera que la herramienta de trabajo puede posicionarse libremente en el espacio.

Para accionar la herramienta de trabajo se necesita un suministro de energía. Para ello puede tenerse a disposición una fuente de energía estacionaria que, mediante una línea, esté conectada a un accionamiento de la herramienta de trabajo. También puede tenerse a disposición un acumulador de energía que se mueva junto con la plataforma de trabajo y que se cargue nuevamente a intervalos.

El objeto de la presente invención consiste en poder accionar una herramienta de trabajo del dispositivo de manera sencilla.

Dicho objeto, en un dispositivo de accionamiento plano de la clase mencionada en la introducción se soluciona de manera que para el ajuste de la distancia de la plataforma de trabajo con respecto al plano X-Y, el elemento de accionamiento y el mecanismo de transmisión son efectivos en un plano de movimiento perpendicular con respecto al plano X-Y, de manera que el elemento de accionamiento puede moverse a lo largo de un eje de trabajo perpendicular con respecto al plano de movimiento, relativamente con respecto a la plataforma de trabajo, y de manera que una primera sección de la herramienta de trabajo está conectada al elemento de accionamiento y una segunda sección de la herramienta de trabajo está conectada a la plataforma de trabajo, de manera que mediante un movimiento relativo de las plataformas en el plano X-Y, en una dirección paralela con respecto al eje de trabajo, la herramienta de trabajo puede pasar a por lo menos dos estados de trabajo diferentes, en los que la primera sección y la segunda sección adoptan posiciones relativas que difieren una de otra.

El dispositivo de accionamiento plano según la invención ofrece la ventaja de que la energía que se necesita para accionar la herramienta de trabajo puede proporcionarse mediante un movimiento relativo de las plataformas que se mueven en la mesa de trabajo. Los accionamientos y la energía de accionamiento necesarios para ese movimiento ya se encuentran a disposición para el movimiento de las plataformas en el movimiento X-Y. Esto permite poder prescindir de los componentes adicionales mencionados en la introducción, de otro suministro de energía que esté asociado solamente a la herramienta de trabajo. Lo mencionado ofrece la ventaja de que la herramienta de trabajo puede posicionarse libremente, sin impedimentos debido a líneas (en comparación con una fuente de energía estacionaria) y de que la plataforma de trabajo puede utilizarse exclusivamente para la disposición de la herramienta de trabajo (en comparación con un acumulador de energía dispuesto en la plataforma de trabajo).

Para el ajuste de la distancia de la plataforma de trabajo con respecto al plano X-Y, el elemento de accionamiento de la segunda plataforma, así como los elementos o una cantidad parcial de los elementos del mecanismo de transmisión, y la plataforma de trabajo de la primera plataforma, pueden moverse en un plano de movimiento perpendicular con respecto al plano X-Y. Esto permite un posicionamiento de la herramienta de trabajo que puede seleccionarse libremente, dentro de un espacio X-Y-Z.

La segunda plataforma y su elemento de accionamiento pueden moverse en una dirección perpendicular con respecto al plano de movimiento mencionado, a lo largo de un eje de trabajo, relativamente con respecto a la plataforma de trabajo. En este caso, sin embargo, el elemento de accionamiento está conectado a la primera sección de la herramienta de trabajo de modo que no puede moverse, de manera que un movimiento de la segunda plataforma en dirección paralela con respecto al eje de trabajo se asocia al hecho de que esa primera sección de la herramienta de trabajo se mueve paralelamente con respecto al eje de trabajo en común con la segunda plataforma. De este modo se produce un movimiento relativo con respecto a una segunda sección de la herramienta de trabajo que preferentemente está conectada a la plataforma de trabajo de modo que no puede moverse. De esa manera es posible pasar la herramienta de trabajo a por lo menos dos estados de trabajo diferentes, sin tener que recurrir a un suministro de energía adicional.

Se considera especialmente preferente que la herramienta de trabajo presente una pluralidad de áreas de trabajo. Sus estados de accionamiento, del mismo modo, preferentemente de forma simultánea, pueden modificarse mediante un movimiento relativo de las dos plataformas en dirección paralela con respecto al eje de trabajo.

En particular se considera preferente que la herramienta de trabajo sea una herramienta de agarre que esté cerrada en un primer estado de trabajo y esté abierta en un segundo estado de trabajo que difiere del primer estado de trabajo. En este caso, un estado abierto de la herramienta de agarre corresponde al hecho de que la herramienta de agarre pueda moverse con respecto a por lo menos un objeto que debe agarrarse. El estado cerrado corresponde al hecho de que al menos un objeto esté sostenido en la herramienta de agarre.

En una forma de ejecución preferente se prevé que el mecanismo de transmisión esté diseñado como una cadena de cuatro articulaciones, donde el armazón y la plataforma de trabajo forman dos elementos del mecanismo de transmisión. Esos elementos del mecanismo de transmisión en particular están acoplados entre sí mediante una pieza oscilante doble.

En particular se considera preferente que la cadena de cuatro articulaciones esté diseñada como una guía de paralelogramo con cuatro articulaciones giratorias. Esto posibilita una variación precisa y simple de la posición de la plataforma de trabajo para el ajuste de la distancia de la plataforma de trabajo relativamente con respecto al plano X-Y.

También para el elemento de accionamiento de la segunda plataforma se considera preferente que el mismo esté montado en la segunda plataforma mediante una articulación giratoria. Esto permite una puesta a disposición sencilla de un elemento de manivela que interactúa con la plataforma de trabajo al menos de forma indirecta. De este modo, el elemento de accionamiento puede estar conectado de forma móvil con la propia plataforma de trabajo o, sin embargo, con una parte del mecanismo de transmisión de la primera plataforma.

En particular se considera preferente que el elemento de accionamiento esté acoplado, en cuanto al movimiento, (al menos de forma indirecta), a la plataforma de trabajo mediante una articulación deslizante giratoria. Esto significa que el elemento de accionamiento, en el caso de un movimiento dentro del plano de movimiento, modifique la posición de un eje de rotación de la articulación deslizante giratoria dentro del plano de movimiento (con la finalidad de ajustar la distancia de la plataforma de trabajo), y de manera que mediante un movimiento del elemento de accionamiento, paralelamente con respecto al eje de rotación de la articulación deslizante giratoria (que corresponde al eje de trabajo), accione la herramienta de trabajo del modo antes descrito.

En particular se considera preferente que un perno articulado de la articulación deslizante giratoria forme al mismo tiempo una articulación giratoria del mecanismo de transmisión. Gracias a esto puede proporcionarse una estructura particularmente sencilla y fiable.

La estructura se simplifica más cuando los dos armazones de las dos plataformas están proporcionados como piezas idénticas.

Además, se considera preferente que esté proporcionado un tope para el mecanismo de transmisión, para la definición de una posición final de la herramienta de trabajo. Ese tope preferentemente está dispuesto en el armazón de la primera plataforma. Esto permite un posicionamiento preciso de la herramienta de trabajo.

Además, se considera preferente que la herramienta de trabajo, al menos en una posición final, se proyecte por encima de una delimitación del plano X-Y de la mesa de accionamiento. De ese modo, la herramienta de trabajo también puede posicionarse en un área de producción dispuesta por fuera de la mesa de accionamiento.

Además, la presente invención hace referencia a un procedimiento para operar un dispositivo de accionamiento plano antes mencionado. Según la invención, las dos plataformas en el plano XY se accionan de manera que una distancia de la plataforma de trabajo con respecto al plano X-Y varía a lo largo de un eje-Z perpendicular con respecto al plano XY. De ese modo, la herramienta de trabajo puede elevarse y bajarse en la dirección perpendicular con respecto al plano X-Y.

Para pasar la herramienta de trabajo a un estado de trabajo modificado, se considera preferente que la primera plataforma se detenga y la segunda plataforma se mueva. Esto posibilita un accionamiento de la herramienta de trabajo con una segunda sección en reposo de la herramienta de trabajo.

Otras características y ventajas de la invención se indican en la siguiente descripción y en la representación ilustrativa de un ejemplo de ejecución preferente.

En el dibujo muestran:

Figura 1 una vista en perspectiva de una forma de ejecución de un dispositivo de accionamiento plano con una herramienta de trabajo y con objetos sostenidos en la herramienta de trabajo;

Figura 2 una vista lateral del dispositivo de accionamiento plano según la figura 1;

Figura 3 una vista superior del dispositivo de accionamiento plano según la figura 1;

Figura 4 una vista superior del dispositivo de accionamiento plano, correspondiente a la figura 3, durante el accionamiento de la herramienta de trabajo;

Figura 5 un sector, identificado con la referencia V en la figura 3, en una representación ampliada, sin objetos y en un estado de trabajo cerrado de la herramienta de trabajo; y

Figura 6 una representación, correspondiente a la figura 5, en un estado de trabajo abierto de la herramienta de trabajo.

Un dispositivo de accionamiento plano está identificado en el dibujo en conjunto con el símbolo de referencia 10. El mismo comprende una mesa de accionamiento 12 que define un plano- XY 14 recto, en el que pueden accionarse de forma móvil una primera plataforma 16, e independientemente de ello, una segunda plataforma 18.

La primera plataforma 16 presenta un armazón 20, un mecanismo de transmisión 22 y una plataforma de trabajo 24 para la disposición de una herramienta de trabajo 28. La distancia de la plataforma de trabajo 24 y de la herramienta de trabajo con respecto al plano X-Y 14 puede ajustarse de manera que la herramienta de trabajo 28 puede posicionarse libremente en un espacio que está definido por el plano X-Y 14 y el eje-Z 26, perpendicular con respecto al mismo.

La segunda plataforma 18 comprende un armazón 30 y un elemento de accionamiento 32.

El armazón 20 de la primera plataforma 16 comprende una parte del armazón 34 para la disposición de dos articulaciones giratorias 36 y 38. En cada una de esas articulaciones giratorias respectivamente una pieza oscilante 40, así como 42, está montada de forma giratoria. Las piezas oscilantes 40 y 42, por su parte, mediante una tercera articulación giratoria 44, así como mediante una cuarta articulación giratoria 46, están conectadas a la plataforma de trabajo 24.

Puesto que la distancia entre la primera articulación giratoria 36 y la segunda articulación giratoria 38 es idéntica con respecto a la distancia entre la tercera articulación giratoria 44 y la cuarta articulación giratoria 46, y puesto que las excentricidades de la articulación de las piezas oscilantes 40 y 42 son idénticas, el mecanismo de transmisión 22 forma una cadena de cuatro articulaciones en forma de una guía de paralelogramo. La misma permite que la plataforma de trabajo 24, a lo largo de un movimiento en forma de un arco de círculo alrededor de la parte del armazón 34, mantenga una orientación idéntica, véanse los símbolos de referencia 24 y 24' en la figura 2. De ese modo, también un objeto 48 sostenido en la herramienta de trabajo 28 puede mantener su posición en el espacio, véanse los símbolos de referencia 48' en la figura 2.

El armazón 30 de la segunda plataforma 18 comprende una parte del armazón 50 que preferentemente presenta una estructura idéntica a la parte del armazón 34. La parte del armazón 50 se utiliza para la disposición de una articulación giratoria 52 para el montaje giratorio del elemento de accionamiento 32, que preferentemente está proporcionado en forma de un vástago de manivela 54.

La cuarta articulación giratoria 46 del mecanismo de transmisión 22 de la primera plataforma 16 comprende un perno articulado 56, véase la figura 3. Un extremo del elemento de accionamiento 32 que está distanciado de la articulación giratoria 52, mediante una articulación deslizante giratoria 58, está conectado a ese perno articulado 56. El elemento de accionamiento 32, por tanto, en el área de la articulación deslizante giratoria 58, puede rotar alrededor del perno articulado 56, y al mismo tiempo puede desplazarse paralelamente con respecto al eje de rotación de la articulación giratoria 46, relativamente con respecto al perno articulado 56.

Un ajuste de la distancia de la plataforma de trabajo 54 con respecto al plano X-Y 14 se asocia a un movimiento de las piezas oscilantes 40 y 42 y de la plataforma de trabajo 24, de la primera plataforma 16, y del elemento de accionamiento 32 de la segunda plataforma 18 dentro de un plano de movimiento 60. El mismo está orientado perpendicularmente con respecto al plano X-Y 14, véase la figura 3.

Para regular una distancia modificada de la plataforma de trabajo 24 con respecto al plano X- Y 14, se modifica una distancia entre las dos plataformas 16 y 18 dentro del plano X-Y 14, véase la figura 2, en donde un movimiento de la segunda plataforma 18 está indicado mediante líneas discontinuas, véase el símbolo de referencia 18'. Preferentemente la primera plataforma 16 se encuentra en reposo.

Mediante el movimiento relativo antes descrito de los armazones 20, así como 30, de las plataformas 16 y 18, el elemento de manivela 54 gira alrededor de la articulación giratoria 52. El soporte deslizante giratorio 58 - dentro del plano de movimiento 60 - transmite ese movimiento hacia el perno articulado 56, que a su vez acciona la plataforma de trabajo 24 y las piezas oscilantes 40 y 42 para un movimiento en forma de arco de círculo de la plataforma de trabajo 24 relativamente con respecto al armazón 20 de la primera plataforma 16.

Los ejes de rotación de todas las articulaciones giratorias 36, 38, 44, 46 y 52 se extienden paralelamente unos con respecto a otros y de forma perpendicular con respecto al plano de movimiento 60. Al mismo tiempo, el elemento de accionamiento 32, mediante la articulación deslizante giratoria 58, puede moverse a lo largo de un eje de trabajo 62 perpendicular con respecto al plano de movimiento 60 (véanse las figuras 3 y 4), de forma relativa con respecto a la plataforma de trabajo 24. En la figura 4, esa movilidad se ilustra mediante representaciones de trazos y puntos de la segunda plataforma 18 y del elemento de accionamiento 32.

Un movimiento de esa clase en dirección paralela con respecto al eje de trabajo 62 se asocia a un desplazamiento 64 del elemento de accionamiento 32 a lo largo del eje de trabajo 62 y perpendicularmente con respecto al plano de movimiento 60, representado en las figuras 5 y 6.

El elemento de accionamiento 32 presenta un manguito soporte 66 dispuesto del lado del extremo, para el alojamiento rotatorio y desplazable del perno articulado 56. Además, el elemento de accionamiento 32, mediante una sección de acoplamiento 68, está conectado a un área de alojamiento 70 de una primera sección 72 de la herramienta de trabajo 28. Un movimiento del elemento de accionamiento 32 en una dirección paralela con respecto al eje de trabajo 62, por tanto, mediante la sección de acoplamiento 68 y la sección de alojamiento 70, se transmite a la primera sección 72 de la herramienta de trabajo 28.

Una segunda sección 74 de la herramienta de trabajo 28 está conectada de forma fija a la plataforma de trabajo 24. La herramienta de trabajo 28 presenta una pluralidad de áreas de trabajo 76 que en particular respectivamente están diseñadas como áreas de agarre. Esas áreas de agarre pueden cerrarse para agarrar un objeto 48 (primer estado de trabajo de la herramienta de trabajo 28, véase la figura 5) o para liberar un objeto 48 (segundo estado de trabajo de la herramienta de trabajo 28, véase la figura 6).

La primera sección 72 de la herramienta de trabajo 28 presenta una superficie de agarre 78 que está orientada hacia una superficie de agarre 80 de la segunda sección 74 de la herramienta de trabajo 28. La variación de la distancia de las superficies de agarre 78 y 80 se asocia a un cierre de las áreas de agarre 76 (véase la figura 5) o a una apertura de las áreas de agarre 76 (véase la figura 6).

El área de agarre 76 se abre y se cierra al accionarse el armazón 30 de la segunda plataforma 18 en el plano X-Y, preferentemente al estar detenida la primera plataforma 16, en dirección paralela al eje de trabajo 62, debido a lo cual el elemento de accionamiento 32 se desplaza a lo largo del eje de trabajo 62 y, con ello, arrastra la sección de acoplamiento 68, la sección de alojamiento 70, y la primera sección 72 de la herramienta de trabajo 28, modificando con ello la distancia de las superficie de agarre 78 relativamente con respecto a las superficies de agarre 80 fijas de la segunda sección 74 de la herramienta de trabajo 28.

Es posible, pero no obligatorio, que un accionamiento de la herramienta de trabajo 28 tenga lugar en una posición final del mecanismo de transmisión 22, en la cual el mecanismo de transmisión 22 adopta una posición final. Para definir una posición final de esa clase puede estar proporcionado un tope 82 que preferentemente está dispuesto en el armazón 20 de la primera plataforma 16 y que se utiliza como apoyo para la pieza oscilante 40. En particular esto ventajoso cuando en esa posición final la herramienta de trabajo 28 se proyecta por encima de una delimitación 84 de la mesa de accionamiento 12 (véase la figura 2), de manera que la herramienta de trabajo también puede posicionarse en un área de producción 86 por fuera de la mesa de accionamiento 12.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

   I. Dispositivo de accionamiento plano (10) con una primera plataforma (16) y con una segunda plataforma (18) que pueden moverse en un plano X-Y (14) en una mesa de accionamiento (12), donde la primera plataforma (16) presenta un armazón (20), un mecanismo de transmisión (22) y una plataforma de trabajo (24) para la disposición de una herramienta de trabajo (28), donde el mecanismo de transmisión (22) posibilita un ajuste de la distancia de la plataforma de trabajo (24) con respecto al plano X-Y (14), donde la segunda plataforma (18) presenta un armazón (30) y un elemento de accionamiento (32) que está acoplado, en cuanto al movimiento, al menos de forma indirecta, a la plataforma de trabajo (24), de manera que mediante una variación de una distancia de las dos plataformas (16, 18) dentro del plano X-Y (14) puede ajustarse la distancia de la plataforma (24) con respecto al plano (14), donde para el ajuste de la distancia de la plataforma de trabajo (24) con respecto al plano X-Y (14), el elemento de accionamiento (32) y el mecanismo de transmisión (22) son efectivos en un plano de movimiento (60) perpendicular con respecto al plano X-Y (14), de manera que el elemento de accionamiento (32) puede moverse a lo largo de un eje de trabajo (62) perpendicular con respecto al plano de movimiento (60), relativamente con respecto a la plataforma de trabajo (24), caracterizado porque una primera sección (72) de la herramienta de trabajo (28) está conectada al elemento de accionamiento (32) y una segunda sección (74) de la herramienta de trabajo (28) está conectada a la plataforma de trabajo (24), de manera que mediante un movimiento relativo de las plataformas (16, 18) en el plano X-Y (14), en una dirección paralela con respecto al eje de trabajo (62), la herramienta de trabajo (28) puede pasar a por lo menos dos estados de trabajo diferentes, en los que la primera sección (72) y la segunda sección (74) adoptan posiciones relativas que difieren una de otra,
2. 2. Dispositivo de accionamiento plano (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque la herramienta de trabajo (28) presenta una pluralidad de áreas de trabajo (76).
3. 3. Dispositivo de accionamiento plano (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la herramienta de trabajo (28) es una herramienta de agarre que está cerrada en un primer estado de trabajo y está abierta en un segundo estado de trabajo que difiere del primer estado de trabajo.
4. 4. Dispositivo de accionamiento plano (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el mecanismo de transmisión (22) está diseñado como una cadena de cuatro articulaciones, donde el armazón (20) y la plataforma de trabajo (24) forman dos elementos del mecanismo de transmisión.
5. 5. Dispositivo de accionamiento plano (10) según la reivindicación 4, caracterizado porque la cadena de cuatro articulaciones está diseñada como una guía de paralelogramo con cuatro articulaciones giratorias (36, 38, 44, 46).
6. 6. Dispositivo de accionamiento plano (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de accionamiento (32) está montado en la segunda plataforma (18) mediante una articulación giratoria (52).
7. 7. Dispositivo de accionamiento plano (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de accionamiento (32) está acoplado, en cuanto al movimiento, a la plataforma de trabajo (24), mediante una articulación deslizante giratoria (58).
8. 8. Dispositivo de accionamiento plano (10) según la reivindicación 7, caracterizado porque un perno articulado (56) de la articulación deslizante giratoria (58) forma al mismo tiempo una articulación giratoria (46) del mecanismo de transmisión (22).
9. 9. Dispositivo de accionamiento plano (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los dos armazones (20, 30) de las dos plataformas (16, 18) están proporcionados como piezas idénticas.
10. 10. Dispositivo de accionamiento plano (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está proporcionado un tope (82) para el mecanismo de transmisión (22), para la definición de una posición final de la herramienta de trabajo (28).
11. I I . Dispositivo de accionamiento plano (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la herramienta de trabajo (28), al menos en una posición final, se proyecta por encima de una delimitación (84) del plano X-Y (14) de la mesa de accionamiento (12).
12. 12. Procedimiento para operar un dispositivo de accionamiento plano (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las dos plataformas (16, 18) son accionadas en el plano X-Y (14) de manera que una distancia de la plataforma de trabajo (24) con respecto al plano X-Y (14) varía a lo largo de un eje-Z vertical (26) perpendicular con respecto al plano X-Y (14) y/o porque para el pasaje de la herramienta de trabajo (28) a un estado de trabajo modificado, la primera plataforma (16) se detiene y la segunda plataforma (18) se mueve.