MD4447C1 - Sistem de transfer pentru instalarea unei piese într-o orientare necesară şi graifăr al robotului pentru acest sistem de transfer - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un sistem pentru instalarea unei piese într-o orientare necesară.Esenţa invenţiei constă în aceea că o piesă (5) este instalatăîntr-o orientarenecesară prin rotaţia în jurul a cel puţin două axe reciproc transversale, pe baza diferenţelor dintre poziţia necesară şi poziţia reprezentată într-o imagine captată, în timp ce piesa (5) ajunge pe un plan orizontal mobil (29), şi pe baza rezultatului comparării datelor de pe imaginea captată cu datele de pe imaginile stocate, care indică un element model identic cu piesa (5), care urmează să fie transferată şi instalată în diferite poziţii de repaus stabile respective.

Description

Invenţia se referă la un sistem pentru instalarea unei piese într-o orientare necesară.

Sistemele de transfer automate conţin un aşa-numit singulator, adică un dispozitiv care, pornind de la piesele îngrămădite în vrac, formează un flux ordonat de produse care sunt apoi transportate la un pas practic constant de o bandă transportoare spre o maşină sau staţie, în care se execută operaţii de ambalare şi/sau montare, şi/sau aşezare pe suport de fund (paletaj).

Cea mai apropiată soluţie este un sistem robotizat, având o funcţie de procesare a imaginii, pentru ridicarea unei piese dintr-un recipient, în care piesele sunt acumulate în mod aleatoriu în vrac. Sistemul menţionat conţine un robot având o încheietură care poartă un senzor, de exemplu, o maşină fotografică pentru captarea imaginilor pieselor. Un procesor compară imaginea captată a unei piese cu o serie de modele stocate pentru a determina care ar trebui să fie poziţia şi orientarea robotului, astfel încât acesta să prindă piesa corect [1].

Dezavantajele acestor sisteme constau în aceea că sunt prea puţin satisfăcătoare pentru piese având o geometrie complexă, în măsura în care piesele aranjate într-un rând pe banda transportoare au o orientare întâmplătoare în spaţiu, care, în general, diferă de la o piesă la alta. Cu alte cuvinte, piesele se sprijină pe banda transportoare pe oricare dintre feţele lor, astfel încât este necesară o intervenţie manuală din partea unui operator în staţia de sosire pentru setarea pieselor în orientarea necesară.

Diversitatea de orientare se observă, de exemplu, pentru piese de jucării sau jocuri executate din material plastic, care urmează să fie introduse ca surprize în ambalajele pentru produse alimentare.

Mai mult decât atât, sistemele de transfer cunoscute nu reuşesc să garanteze întotdeauna rate ridicate de producţie, nu efectuează controlul calităţii şi sunt deosebit de sensibile la prelucrarea deşeurilor şi, de asemenea, la variaţii mici ale formei şi dimensiunilor pieselor care urmează a fi transferate. Aceste variaţii mici, de exemplu, pot fi din cauza toleranţelor dimensionale ale proceselor de turnare anterioare şi/sau a deformaţiilor materialului plastic şi reprezintă o cauză de bruiaj, şi a sistărilor sistemelor de transfer şi/sau reprezintă o cauză a rebuturilor pieselor.

În general, singulatorul este definit de un dispozitiv vibrator sau de un dispozitiv mecanic special destinat pentru o anumită formă a pieselor. Pe măsura schimbării formei, singulatorul trebuie să fie înlocuit complet sau să fie modificat substanţial în piesele sale mecanice şi electrice. Adaptările date implică cheltuieli considerabile de timp şi, în general, necesită forţe de muncă înalt specializate.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în elaborarea unui sistem de transfer pentru instalarea unei piese într-o orientare necesară cu o precizie mai înaltă şi care nu implică cheltuieli materiale şi de timp considerabile.

Sistemul de transfer pentru instalarea unei piese într-o orientare necesară, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include un plan de sprijin, un dispozitiv video pentru captarea cel puţin a unei imagini a unei piese, amplasată pe planul de sprijin, un mijloc de deplasare, pentru rotirea pieselor menţionate, un mijloc de control şi comandă, care asigură dirijarea cu mijlocul de deplasare, astfel încât să instaleze piesele în orientarea necesară, ca o funcţie a diferenţelor dintre poziţia piesei în imaginea captată şi orientarea necesară, totodată mijlocul de control şi comandă conţine un mijloc de stocare care conţine datele stocate ale imaginilor care reprezintă cel puţin un element de probă, care este acelaşi ca şi piesa menţionată şi este amplasat în diferite poziţii de repaus stabile respective, şi un mijloc de prelucrare pentru compararea datelor imaginilor captate cu datele imaginilor stocate, totodată mijlocul de deplasare conţine primul mijloc de rotaţie pentru rotirea piesei în jurul unei prime axe şi al doilea mijloc de rotaţie pentru rotirea piesei în jurul unei a doua axe transversale cu prima axă. Sistemul include suplimentar un transportor cu un plan orizontal mobil pentru transferul unui flux de piese, iar planul de sprijin este format de respectivul plan orizontal mobil.

Graifărul robotului conţine două bolţuri, ce sprijină nişte suprafeţe de prindere, care sunt coaxiale şi executate cu posibilitatea deplasării una faţă de cealaltă de-a lungul axei longitudinale, şi un actuator pentru apropierea/îndepărtarea în direcţie longitudinală a suprafeţelor de prindere. Totodată suprafeţele de prindere sunt executate cu posibilitatea întoarcerii în jurul axei longitudinale faţă de bolţuri, iar graifărul suplimentar conţine un al doilea actuator pentru rotirea uneia dintre suprafeţele de prindere în jurul axei longitudinale.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-9, care reprezintă:

- fig. 1, sistemul de transfer pentru setarea unei piese într-o orientare necesară;

- fig. 2, sistemul de transfer pentru setarea unei piese într-o orientare necesară dintr-un punct de vedere diferit şi cu părţile reprezentate schematic;

- fig. 3, vederea graifărului;

- fig. 4, vederea dispozitivului pentru debitarea cu bucata pentru formarea unui flux ordonat de piese;

- fig. 5, variantă a discului cu acţionare mecanică;

- fig. 6, variantă de realizare a sistemului de transfer pentru setarea unei piese într-o orientare necesară;

- fig. 7, varianta sistemului reprezentat în fig. 6 dintr-un punct de vedere diferit;

- fig. 8, parte a sistemului din fig. 7 cu părţile la o scară mărită;

- fig. 9, vederea laterală a unei părţi a sistemului reprezentată în fig. 7, la o scară mărită.

Sistemul de transfer pentru instalarea unei piese într-o orientare necesară include un plan de sprijin, un dispozitiv video 30, 30a, 30b pentru captarea cel puţin a unei imagini a unei piese 5, amplasată pe planul de sprijin; un mijloc de deplasare 32, pentru rotirea pieselor menţionate 5, un mijloc de control şi comandă 31, care asigură dirijarea cu mijlocul de deplasare 32, astfel încât să instaleze piesele 5 în orientarea necesară, ca o funcţie a diferenţelor dintre poziţia piesei în imaginea captată şi orientarea necesară, totodată mijlocul de control şi comandă 31 conţine un mijloc de stocare 37 care conţine datele stocate ale imaginilor ce reprezintă cel puţin un element de probă, care este acelaşi ca şi piesa menţionată 5 şi este amplasat în diferite poziţii de repaus stabile respective, şi un mijloc de prelucrare pentru compararea datelor imaginilor captate cu datele imaginilor stocate, totodată mijlocul de deplasare 32 conţine primul mijloc de rotaţie 63, 63a pentru rotirea piesei 5 în jurul unei prime axe 57, 57a şi al doilea mijloc de rotaţie 48, 48a pentru rotirea piesei 5 în jurul unei a doua axe 52, 52a transversale cu prima axă 57, 57a. Totodată sistemul include suplimentar un transportor 25 cu un plan orizontal mobil 29 pentru transferul unui flux de piese, iar planul de sprijin este format de respectivul plan orizontal mobil 29.

Graifărul robotului conţine două bolţuri 53, 54, ce sprijină nişte suprafeţe de prindere 55, 56, care sunt coaxiale şi executate cu posibilitatea deplasării una faţă de cealaltă de-a lungul axei longitudinale 57, şi un prim actuator 60 pentru apropierea/îndepărtarea în direcţie longitudinală a suprafeţelor de prindere 55, 56. Totodată suprafeţele de prindere 55, 56 sunt executate cu posibilitatea întoarcerii în jurul axei longitudinale 57 faţă de bolţurile 53, 54, iar graifărul suplimentar conţine un al doilea actuator 63 pentru rotirea uneia dintre suprafeţele de prindere 56 în jurul axei longitudinale 57.

Cu referire la fig. 4, dispozitivul pentru debitarea cu bucata 8 conţine un disc cu acţionare mecanică 9, care este fixat coaxial pe un butuc de-a lungul unei axe 10. Butucul este acţionat de un motor pentru rotaţia axială, iar discul 9 este amplasat într-un locaş circular 11 definit de o parte 12 a carcasei 2 a dispozitivului 8.

Partea 12 şi discul 9 definesc lateral o mulţime de locaşuri de retenţie 13, care au dimensiuni şi o formă cum ar fi pentru a primi, fiecare, o piesă corespunzătoare 5 în timpul trecerii în grămada de piese 5 până la partea de jos a carcasei 2. Locaşurile 13 sunt închise la partea din spate de către un perete 14, care este fixat în raport cu partea 12 şi este paralel cu discul 9 şi cu partea 12. Peretele 14, discul 9 şi partea 12 sunt înclinate în raport cu verticala, astfel încât piesele 5 colectate să se sprijine pe peretele 14 şi să rămână în locaşurile 13 în timpul rotaţiei spre punctul mort superior. La punctul mort superior, peretele 14 are o deschidere, astfel încât piesele 5 cad din aceste locaşuri 13 pe un transportor 16, de exemplu, un transportor cu bandă, care este amplasat sub discul 9 şi apoi transportă piesele 5 într-un rând într-o direcţie orizontală 17.

În varianta din fig. 5, discul 9 se înlocuieşte cu un disc 9a, care are, în loc de locaşuri 13, o mulţime de elemente de aspiraţie 18, instalate de-a lungul propriei periferii. Elementele de aspiraţie 18, în spatele discului 9a, sunt conectate prin nişte tuburi la butucul cu acţionare mecanică, care, la rândul său, comunică cu o sursă cu vid. Un perete elastic 19 este prevăzut într-o poziţie fixă, la capătul de sus al carcasei 2, imediat după punctul mort superior al discului 9a, pentru a separa piesele 5 şi a le face să sară pe transportorul 16 atunci când elementul de aspiraţie 18 trece sub peretele 19 în timpul rotaţiei. De preferinţă, discul 9a şi tuburile sus-menţionate sunt interschimbabile cu discul 9 şi peretele 14, astfel încât este posibil să se utilizeze locaşurile 13 şi elementele de aspiraţie 18 alternativ pe unul şi acelaşi dispozitiv 8.

Cu referire la fig. 1, sistemul mai conţine un transportor 25, paralel cu şi instalat alături de transportorul 16, şi un dispozitiv 26, care transferă piesele 5 câte una de la transportorul 16 pe transportorul 25.

Transportorul 25 este, de preferinţă, cu bandă şi defineşte un plan orizontal mobil 29, pe care piesele 5 se sprijină cu o orientare spaţială aleatorie, în general, diferită de la o piesă la alta. Pasul dintre piesele 5 depinde de distanţa unghiulară dintre elementele de retenţie ale discurilor 9, 9a şi este substanţial constant, în absenţa rebuturilor.

Dispozitivul video 30 este definit de o cameră video sau un aparat fotografic şi este amplasat deasupra planului 29, la o distanţă suficient de mare pentru focalizarea imaginii şi captarea cel puţin a unei imagini pentru fiecare dintre piesele 5 care se deplasează.

Conform fig. 2, dispozitivul 30 trimite datele imaginilor captate la un mijloc de control şi comandă 31, care controlează un mijloc de deplasare 32 într-un mod sincronizat cu viteza transportorului 25. Mijlocul 32 prinde câte o piesă 5 şi o plasează într-o staţie 33, definită de exemplu de către o staţie de depozitare temporară, de o staţie de adunare, sau de către o staţie de ambalare, în care este necesară o orientare spaţială prestabilită. Mijlocul 32, la comanda mijlocului 31, roteşte fiecare piesă 5 în jurul a cel puţin două axe reciproc transversale în timpul transferului de la planul 29 la staţia 33 pentru a obţine orientarea spaţială necesară. În special, mijlocul 32 are caracteristici, cum ar fi de a roti piesele 5 în jurul a două axe reciproc ortogonale, aşa cum va fi descris mai pe larg în cele ce urmează.

Mijlocul 31 este configurat cu algoritmi care funcţionează ca o funcţie a datelor imaginilor captate de către dispozitivul 30 şi ca o funcţie a rezultatului unei operaţiuni de prelucrare care compară datele imaginilor captate cu datele unui set de imagini stocate într-un mijloc de stocare 37. Imaginile stocate reprezintă cel puţin o probă, care este similară cu piesa 5 şi este amplasată în diferite poziţii de repaus stabile respective, astfel încât imaginile menţionate arată diferite orientări care sunt posibile pentru piesele 5 care sosesc pe planul 29. Prelucrarea efectuată de către mijlocul 31 identifică, în setul de imagini stocate, o imagine reprezentând proba cu poziţia de repaus cea mai apropiată de una ilustrată în imaginea captată şi, pe baza diferenţelor dintre imaginea captată, imaginea identificată şi orientarea finală care urmează să fie obţinută, mijlocul 31 setează automat secvenţa optimă şi unghiurile rotaţiilor care urmează a fi comunicate pentru a aduce piesa 5 în orientarea spaţială necesară.

De preferinţă, mijlocul 31 stabileşte, de asemenea, punctele piesei 5 în care să efectueze captarea, care este variabilă: pe baza geometriei piesei 5 şi orientării vizibile în imaginea captată, algoritmii permit mijlocului 31 să stabilească în mod automat o condiţie ideală sau optimă pentru captare.

În exemplul de realizare arătat în fig. 1 şi 2 mijlocul 32 este definit de un robot antropomorf, care conţine două braţe 40, 41 articulate la un capăt în jurul unei axe orizontale 42. La capătul opus, braţul 40 este cuplat la o bază 43, astfel încât să fie capabil să se rotească în jurul unei axe verticale 44 şi în jurul unei axe 45 paralele cu axa 42, iar braţul 41 este cuplat la un graifăr 47 prin intermediul unei încheieturi 48. În special, încheietura 48 este cuplată la braţul 41 astfel încât să fie capabilă să se rotească în jurul unei axe 49 paralele cu axa 42 şi defineşte o îmbinare articulată care permite graifărului 47 să se rotească în jurul unei axe 52 ortogonale cu axa 49. Rotaţiile în jurul axelor 44, 45, 42, 49, 52 sunt efectuate de către motoarele respective care nu sunt descrise în detaliu, controlate de mijlocul 31. Mijlocul 31 controlează motorul corespunzător cu axele 45, 42, 49, în scopul de a menţine axa verticală 52 astfel încât graifărul 47 să ia şi să ridice piesele 5 acţionând de sus.

Cu referire la fig. 3, graifărul 47 conţine două bolţuri 53, 54, care transportă suprafeţele respective 55, 56 coaxial de-a lungul unei axe longitudinale 57 ortogonale cu axa 52, şi sunt cuplate cu structura 51 astfel încât să fie capabil să apropie/deplaseze suprafeţele 55, 56 longitudinal. Cu alte cuvinte, suprafeţele 55, 56 definesc un spaţiu gol 58 pentru a adăposti o piesă 5 cu care vin în contact atunci când acestea sunt readuse în corespundere una faţă de alta. În particular, bolţurile 53, 54 sunt cuplate la un ghidaj 59 al structurii 51 pentru deplasare paralel cu axa 57. Graifărul 47 mai conţine un actuator 60, care este cuplat la structura 51 şi este controlat pentru deplasarea bolţurilor 53, 54 unul faţă de altul, astfel încât să prindă/elibereze piesa 5.

Suprafeţele 55, 56 sunt definite prin discurile respective 61, 62, care sunt cuplate la bolţurile 53, 54 cu posibilitatea rotirii în jurul axei 57. Discul 61 devine inactiv, întrucât rotaţia discului 62 este acţionată de un dispozitiv de acţionare 63, fixat la bolţul 54 şi definit, în special, de un motor electric. O transmisie prin curea 64 transmite rotaţia de la un arbore de ieşire 65 al dispozitivului de acţionare 63 la un ştift 66, care este fix şi coaxial faţă de suprafaţa 56, este paralel cu arborele de ieşire 65, şi proeminent de la bolţul 54 spre partea exterioară a graifărului 47, adică într-o direcţie opusă spaţiului 58.

În utilizare, după ce piesa 5 a fost prinsă între suprafeţele 55, 56, ca răspuns la funcţionarea dispozitivului de acţionare 60, mijlocul 31 controlează motoarele asociate cu axele 44, 45, 42, 49 astfel încât să ridice piesa 5 de pe planul 29 şi apoi să transfere piesa 5 în staţia 33. În timpul transferului, mijlocul 31 controlează rotaţiile faţă de axele 52 şi 57, ca răspuns la rezultatele comparaţiilor imaginilor capturate şi stocate, astfel încât să aducă piesa 5 în orientarea finală necesară. După ce ajunge la staţia 33, mijlocul 31 transmite o comandă la dispozitivul de acţionare 60 să elibereze piesa 5 şi reîntoarce graifărul 47 deasupra transportorului 25 pentru prinderea piesei 5 următoare şi efectuarea unui nou ciclu.

Conform unei variante (neilustrate), dispozitivul de acţionare 60 conţine convenabil două etape de acţionare instalate în serie, care pot fi acţionate independent una de alta. Prima etapă este acţionată de mijlocul 31 pentru reglarea lăţimii axiale a spaţiului 58 dintre suprafeţele 55, 56 şi, astfel, adaptarea graifărului 47 la diferite dimensiuni ale pieselor care urmează să fie captate. Această adaptare se face la începutul fiecărui lot de piese egale care urmează să fie transferate. A doua etapă este acţionată de mijlocul 31 astfel încât să efectueze mişcarea eficientă de captare/eliberare.

Conform altei variante, graifărul 47 este echipat cu un element de prindere suplimentar cu axă verticală, de exemplu, o pernă de aspiraţie.

Conform altei variante, sistemul conţine o pluralitate de linii de transfer, care sunt instalate una lângă alta, componente de transfer diferite una de alta, fiecare conţinând un dispozitiv pentru debitarea cu bucata corespunzător 8, un transportor corespunzător 25 şi un dispozitiv corespunzător 30. Unul sau mai mulţi roboţi sunt instalaţi la capătul acestor linii într-o staţie, unde componentele diferite care sosesc, respectiv, pe liniile de transfer sunt asamblate împreună sau ambalate.

Conform altei variante, piesele transportate de către transportorul 25 sub dispozitivul 30 sunt diferite una de alta. Mijlocul 31 este configurat cu algoritmi corespunzători astfel încât să recunoască tipul diferitelor piese, în plus la recunoaşterea orientării spaţiale a lor pe planul 29, pe baza imaginilor captate şi a comparării cu imaginile stocate.

Figurile 6-9 arată o altă variantă de realizare a sistemului, conform prezentei invenţii, desemnat de numărul de referinţă 1a. Părţile care constituie sistemul 1a (a doua variantă) sunt identificate, acolo unde este posibil, de aceleaşi numere de referinţă utilizate pentru sistemul 1 (prima variantă). În sistemul 1a, mijlocul 32 conţine două dispozitive de rotaţie distincte, desemnate, respectiv, de către numerele de referinţă 63a şi 48a, instalate în calea transportorului 25. Dispozitivul 63a este configurat astfel încât să întoarcă fiecare piesă 5 în raport cu axa orizontală 57a; dispozitivul 48a, pe de altă parte, este configurat astfel încât să rotească piesa 5 în jurul axei verticale 52a în timp ce piesa 5 este în contact cu planul 29.

Dispozitivul 30 se înlocuieşte cu două dispozitive video sau de captare a imaginilor digitale 30a, 30b (Fig. 6), de acelaşi tip ca şi dispozitivul 30. Dispozitivul 30a este instalat de-a lungul traiectoriei transportorului 25 în amonte faţă de dispozitivul 63a, luând în consideraţie fluxul pieselor 5; dispozitivul 30b, în schimb, este instalat între dispozitivele 63a şi 48a. Mai mult decât atât, sistemul 1a conţine un dispozitiv video sau de captare a imaginilor digital suplimentar 30c, care este amplasat după dispozitivul 48a şi este, de asemenea, conectat la mijlocul 31, această unitate fiind configurată astfel încât să compare poziţia/orientarea fiecărei piese 5 în imaginea capturată de către dispozitivul 30 cu orientarea finală, care urmează să fie obţinută, să efectueze un control de calitate. Piesele posibile, care au o orientare diferită de cea necesară, sunt aruncate într-un mod care nu este ilustrat, de exemplu printr-un jet de aer direcţionat peste calea transportorului 25, astfel încât să sufle piesele menţionate spre un recipient sau un sistem de recirculare instalat alături de transportorul 25.

Dispozitivul 63a este, de asemenea, instalat alături de transportorul 25 şi conţine un dispozitiv de întoarcere 71, care este cuplat la o structură 72 fixată astfel încât să se rotească în jurul unei axe orizontale sub acţiunea unui motor 73 (fig. 7 şi 8). În special, motorul 73 este instalat sub dispozitivul 71 şi este cuplat la acesta din urmă prin intermediul unei transmisii 74 (fig. 6), de exemplu, o transmisie prin curea. Axa de rotaţie a dispozitivului 71 este ortogonală cu traiectoria transportorului 25, este instalată la înălţimea fluxului de piese 5 pe planul 29 şi coincide cu axa 57a în raport cu care piesele 5 sunt întoarse la 180°.

În particular, cu referire la fig. 8, dispozitivul 71 conţine un disc 76 având o muchie exterioară circulară, cuplat prin rulare la trei role 77, care sunt montate pe structura 72. Dispozitivul 71 are două compartimente 79, care sunt diametral opuse faţă de axa 57a şi au aceeaşi formă şi dimensiuni, suficiente pentru a găzdui fiecare piesă corespunzătoare 5. Compartimentele 79 sunt deschise în partea frontală, adică spre transportorul 25, pentru a permite intrarea şi ieşirea pieselor respective 5, şi au orificii din spate 81, adică pe partea opusă în raport cu transportorul 25.

De preferinţă, compartimentele 79 sunt definite de inserţiile respective 80, care sunt fixate pe discul 76, pot fi înlocuite cu alte inserţii având compartimente de formă şi/sau dimensiuni diferite şi, în particular, în partea din spate ies în afara discului 76.

Motorul 73 este controlat de mijlocul 31, astfel încât să instaleze compartimentele 79 selectiv într-o primă poziţie şi o a doua poziţie, în care compartimentele 79 sunt aliniate unul faţă de altul pe orizontală, adică într-o direcţie paralelă cu traiectoria transportorului 25.

Aşa cum este arătat în fig. 7, orificiile 81 din compartimentele 79 sunt instalate pe o linie cu un dispozitiv de aspiraţie al mijlocului de îndepărtare 82 şi, respectiv, cu un dispozitiv de împingere 83. Dispozitivul 82 defineşte un sistem de prindere care deplasează piesele 5 din planul 29 în dispozitivul 71. Dispozitivul 82, de exemplu, conţine o supapă controlată de mijlocul 31, astfel încât să controleze fluxul de aer într-o conductă 85, care instalează o sursă cu vid în comunicare cu o gură de admisie 86 amplasată pe prima poziţie a compartimentelor 79.

Cu referire la fig. 8, gura de admisie 86 este definită de o porţiune perforată a unei plăci 87, care este instalată într-o poziţie fixă în spatele dispozitivului 71, este ortogonală cu axa 57a, este amplasată într-un orificiu 88 al structurii 72 şi are un orificiu 89, care corespunde cu a doua poziţie a compartimentelor 79. În acest fel, pe de o parte, porţiunea perforată a plăcii 87 defineşte o suprafaţă opritoare pentru piesa 5, care este aspirată în dispozitivul 71 şi, pe de altă parte, orificiul 89 permite dispozitivului 83 să intre în compartimentul 79 şi să expulzeze piesa 5 din dispozitivul 71 după ce a fost întoarsă la 180°.

Cu referire la fig. 9, dispozitivul 83 ce conţine un culisou 90, care este în aliniament cu orificiul 89 şi cu cea de-a doua poziţie a compartimentelor 79 într-o direcţie 91 paralel cu axa 57a, este cuplat la un ghidaj 93 pentru deplasarea în direcţia 91, şi este acţionat de un motor 94 controlat de mijlocul 31.

De preferinţă, o transmisie prin arborele cotit 95 transmite mişcarea de la motorul 94 la culisoul 90. În acest fel, acceleraţiile culisoului 90 în apropierea punctelor de început şi de sfârşit ale mişcării (punctul mort superior şi centrul mort inferior al transmisiei 95) sunt relativ mici, astfel încât piesa 5 este însoţită uşor de vârful culisoului 90 în timp ce acesta este împins pe planul 29.

În utilizare, pentru sistemul 1 descris mai sus, în conformitate cu imaginea captată de către dispozitivul 30a, pentru fiecare piesă 5 mijlocul 31 stabileşte dacă este necesar ca piesa 5 să fie întoarsă la 180° în jurul axei 57a şi, dacă da, transmite o comandă la dispozitivul 82 să deplaseze piesa 5 din planul 29 în dispozitivul 63a. Evident, momentul de activare a dispozitivului 82 depinde de viteza transportorului 25 şi/sau de poziţia detectată a piesei 5. In mod avantajos, mijlocul 31 transmite o comandă la dispozitivul 82, astfel încât acesta va varia momentul în care începe aspiraţia, de asemenea, ca o funcţie a poziţiei şi/sau orientării piesei 5 în imaginea captată de dispozitivul 30a. În acest fel, dacă este necesar, este posibil să i se comunice piesei 5 deja o rotaţie mică în timpul mişcării sale spre gura de admisie 86 (fig. 7), după care mijlocul 31 transmite o comandă la dispozitivul 63a să întoarcă piesa 5 la 180°.

De preferinţă, dispozitivul 83 este controlat de mijlocul 31 împreună cu dispozitivul 82, astfel încât să se efectueze simultan captarea unei piese 5, care trebuie să fie întoarsă, şi expulzarea altei piese 5, care trebuie să fie trimisă înapoi pe transportorul 25. În acest mod, piesa captată 5 se înlocuieşte cu alta având o orientare mai aproape de sau la fel ca cea necesară, şi rândul de piese 5 rămâne practic neschimbat.

În fig. 6, în conformitate cu imaginea captată de către dispozitivul 30b, pentru fiecare piesă 5 unitatea 31 stabileşte dacă este necesară o rotaţie în jurul axei 52a şi, în caz afirmativ, transmite o comandă la dispozitivul 48a. Acesta din urmă conţine: un cap sau un tampon 96, amplasat deasupra planului 29, un dispozitiv de acţionare liniar 97, de preferinţă, un dispozitiv de acţionare pneumatic, controlat de mijlocul 31 pentru deplasarea capului 96 de-a lungul axei 52a; şi un motor 98 controlat de mijlocul 31 pentru rotirea capului 96 faţă de axa 52a după ce capul 96 a fost coborât de către dispozitivul de acţionare 97 şi a venit în contact cu o piesă de bază 5. Ca urmare a frecării dintre suprafaţa inferioară a capului 96 şi piesa 5, aceasta din urmă se întoarce prin unghiul stabilit de capul 96 alunecând pe planul 29. După rotaţie, dispozitivul de acţionare 97 este controlat pentru a ridica capul 96 din nou, astfel încât transportorul 25 continuă să transfere piesa 5 către dispozitivul 30c.

De preferinţă, dispozitivul de acţionare 97 este instalat între motorul 98 şi capul 96 şi conţine un manşon (nu este vizibil în fig. 6), care este coaxial şi fix în raport cu arborele rotativ al motorului 98. Manşonul menţionat este adăpostit într-o carcasă 101, care este fixată unghiular şi defineşte cel puţin o parte a unui distribuitor pneumatic. Dispozitivul 48a conţine, suplimentar, cel puţin o tijă 105, care este paralelă şi excentrică în raport cu axa 52a şi orientează deplasarea axială a capului 96, constrângându-l unghiular în raport cu manşonul dispozitivului de acţionare 97.

Din cele de mai sus urmează în mod clar că sistemele 1, 1a nu numai transferă piesele 5, dar le şi orientează automat în modul necesar. Sistemul 1 nu necesită modificări structurale pentru a fi capabil de a transfera piese având o formă diferită şi/sau dimensiuni diferite. De fapt, orientarea automată a pieselor se obţine printr-un mijloc 31 care recepţionează datele de la imaginile captate şi le compară automat cu datele stocate care corespund cu diversele orientări posibile şi cu orientarea finală necesară. Atunci când o mulţime de piese cu o formă diferită şi/sau dimensiuni diferite trebuie să fie transferată, este necesar de a stoca imaginile diferitelor orientări posibile ale noului tip de piese, şi ar putea fi necesară o nouă stabilire a parametrilor de funcţionare în algoritmii mijlocului 31, fără necesitatea ajustării sau înlocuirii pieselor mecanice. Programarea mijlocului 31 poate fi efectuată, de asemenea, de la distanţă, de exemplu prin Internet.

Sistemul 1a ar putea necesita modificări structurale (de exemplu, o înlocuire a inserţiilor 80), dar aceste modificări sunt extrem de mici în comparaţie cu cele ale ansamblurilor pentru transferul pieselor într-un rând, conform stadiului tehnic cunoscut. Pe de altă parte, sistemul 1a permite poziţionarea pieselor 5 în orientarea necesară cu marje neglijabile de eroare şi numărul redus de rebuturi, şi permite o productivitate ridicată care urmează să fie obţinută. Imaginile captate de dispozitivul 30 sunt utilizate de mijlocul 31 într-un mod cunoscut pentru a identifica coordonatele fiecărei piese pe planul 29, astfel încât să fie instalat graifărul 47 în poziţia orizontală corectă în timpul ridicării şi să poată fi exploatat pentru a efectua un control de calitate al pieselor 5 transferate.

Sistemele descrise mai sus pot fi utilizate în sectoare extrem de diferite şi în diferite scopuri, unde este necesar de a orienta componentele aşezate la întâmplare pe un plan.

De asemenea, dispozitivul 8 este destinat pentru transportarea pieselor de diferite forme şi dimensiuni, cu condiţia că dimensiunile menţionate se încadrează într-un interval maxim, datorită utilizării locaşurilor 13 sau a gurilor de aspiraţie 18, fără necesitatea efectuării modificărilor la piesele mecanice.

Caracteristicile graifărului 47 şi ale robotului fac posibilă prevenirea oricărei alunecări pe planul 29, pentru efectuarea doar a două rotaţii pentru setarea fiecărei piese 5 în orice orientare finală necesară, şi efectuarea simultană, precisă a acestor rotaţii în timpul transferului piesei 5 de la planul 29 la staţia 33, prin urmare, economisind timpul şi împiedicând şi prevenind orice frecare.

În afară de obţinerea transferului rapid, graifărul 47 şi robotul permit obţinerea preciziei pentru poziţia şi pentru orientarea pieselor 5 rămase în staţia 33.

În cele din urmă, din cele expuse mai sus rezultă în mod clar că modificările şi variaţiile pot fi făcute la sistemele 1, 1a descrise cu referire la figurile anexate, fără a se modifica sfera de protecţie a prezentei invenţii, aşa cum este definit în revendicările anexate.

În particular, bolţurile 53, 54 pot face o mişcare rotativă faţă de structura 51 şi/sau unul dintre bolţuri 53, 54 poate fi fixat în raport cu structura 51, şi/sau suprafeţele 55, 56 pot fi definite prin elemente portante cu o formă diferită de cea a discurilor 61, 62, şi/sau cel puţin unul din discurile 61, 62 poate fi prevăzut cu deplasare axială faţă de bolţul corespunzător 53, 54 (posibil cu bolţurile 53, 54 fixate în raport cu structura 51), şi/sau motorul poate fi instalat în poziţii diferite, de exemplu, de-a lungul axei 57 fără transmisia 64.

Mijlocul 32 poate fi definit de un robot de tip diferit de cel antropomorf, sau altfel, în loc de robot, ar putea conţine un echipament diferit. De exemplu, mijlocul 32 poate conţine o masă, care este rotativă în jurul unei axe verticale şi este prevăzută cu un graifăr care ridică o singură piesă de pe transportor 25 şi, prin rotaţia mesei, o transferă într-o altă staţie, în care piesa este rotită, respectiv, în jurul diferitelor axe.

Mai mult decât atât, piesele 5 pot fi aduse în orientarea finală necesară printr-o diferită secvenţă de rotaţii, de exemplu prin intermediul rotaţiilor în jurul a trei axe transversale, situându-se într-un plan orizontal.

În plus, dispozitivul 8 poate fi de tip diferit, de exemplu, de tip de vibraţie tradiţional şi/sau dispozitivul 30 poate fi amplasat într-o altă poziţie: de exemplu, poate fi instalat lângă transportorul 25 sau altfel, acesta poate fi purtat direct de graifărul 47, sau altfel dispozitivul 30 poate fi bazat pe planul 29, cu o direcţie de vizualizare înclinată faţă de verticală.

Mai mult decât atât, piesele 5 pot fi îngrămădite la întâmplare în vrac pe un transportor relativ larg, în loc să fie transportate într-un rând format de dispozitivul 8, sau altfel dispozitivul 30 poate captura imagini ale pieselor 5 în timp ce acestea din urmă sunt staţionare pe planul 29, în loc de a le captura în timp ce acestea sunt în mişcare.

Dispozitivul 82 poate fi înlocuit cu un dispozitiv de reazem, sau altfel rotindu-se în jurul axei 57a poate fi executat prin provocarea pieselor 5 să se rostogolească pe planul 29, în loc să le împingă cu dispozitivul 82 şi să le aducă înapoi pe planul 29 prin intermediul dispozitivului 83.

În cele din urmă, dispozitivul 8 poate fi utilizat pentru liniile de transfer tradiţionale, fără dispozitivul 30, mijlocul 31 sau 32.

1. EP 1043642 A2 2000.10.11

Claims (15)

1. Sistem de transfer pentru instalarea unei piese într-o orientare necesară, care include un plan de sprijin; un dispozitiv video (30; 30a, 30b) pentru captarea cel puţin a unei imagini a unei piese (5), amplasată pe planul de sprijin; un mijloc de deplasare (32), pentru rotirea pieselor menţionate (5); un mijloc de control şi comandă (31), care asigură dirijarea cu mijlocul de deplasare (32), astfel încât să instaleze piesele (5) în orientarea necesară, ca o funcţie a diferenţelor dintre poziţia piesei în imaginea captată şi orientarea necesară, totodată mijlocul de control şi comandă (31) conţine un mijloc de stocare (37) care conţine datele stocate ale imaginilor care reprezintă cel puţin un element de probă, care este acelaşi ca şi piesa menţionată (5) şi este amplasat în diferite poziţii de repaus stabile respective, şi un mijloc de prelucrare pentru compararea datelor imaginilor captate cu datele imaginilor stocate; totodată mijlocul de deplasare (32) conţine primul mijloc de rotaţie (63, 63a) pentru rotirea piesei (5) în jurul unei prime axe (57, 57a) şi al doilea mijloc de rotaţie (48, 48a) pentru rotirea piesei (5) în jurul unei a doua axe (52; 52a) transversale cu prima axă (57; 57a), caracterizat prin aceea că acesta include suplimentar un transportor (25) cu un plan orizontal mobil (29) pentru transferul unui flux de piese, şi prin aceea că planul de sprijin este format de respectivul plan orizontal mobil (29).

2. Sistem, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că dispozitivul video (30; 30a, 30b) este amplasat într-o poziţie fixă.

3. Sistem, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că prima şi a doua axe (57, 52; 57a, 52a) sunt ortogonale.

4. Sistem, conform revendicărilor 1 şi 3, caracterizat prin aceea că mijlocul de deplasare (32) conţine un mijloc de îndepărtare (47; 82) pentru îndepărtarea piesei (5) de la planul orizontal mobil (29), totodată primul mijloc de rotaţie (63; 63a) este dirijat astfel încât să rotească piesa (5) în jurul primei axe (57; 57a) după ce piesa (5) a fost îndepărtată de la planul orizontal mobil (29).

5. Sistem, conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că primul mijloc de rotaţie (63) este sprijinit de un graifăr al unui robot, care formează mijlocul de îndepărtare (47).

6. Sistem, conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că primul mijloc de rotaţie (63a) este instalat lângă transportor (25) şi conţine un dispozitiv de întoarcere (71), care se roteşte în jurul unei axe orizontale pentru a întoarce piesa (5) în jurul primei axe (57a), iar mijlocul de îndepărtare (82) conţine un dispozitiv de aspiraţie, care deplasează piesa (5) de pe planul orizontal mobil (29) în dispozitivul de întoarcere (71).

7. Sistem, conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că axa de rotaţie a dispozitivului de întoarcere (71) este ortogonală cu traiectoria transportorului (25), este amplasată la înălţimea fluxului de piese pe planul orizontal mobil (29) şi coincide cu prima axă (57a).

8. Sistem, conform revendicării 6 sau 7, caracterizat prin aceea că dispozitivul de întoarcere (71) are două compartimente (79), care sunt diametral opuse faţă de axa de rotaţie şi sunt deschise în direcţia transportorului (25) pentru a permite intrarea şi ieşirea pieselor (5) respective.

9. Sistem, conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că conţine un dispozitiv de împingere (83) configurat să intre în unul din compartimentele (79) şi să expulzeze piesa (5) din dispozitivul de întoarcere (71), după ce a fost întors la 180°.

10. Sistem, conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că mijlocul de control şi comandă (31) dirijează cu dispozitivul de împingere (83) împreună cu dispozitivul de aspiraţie al mijlocului de îndepărtare (82) pentru ridicarea simultană a piesei (5), care trebuie să fie întoarsă şi expulzarea altei piese (5).

11. Sistem, conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că mijlocul de control şi comandă (31) dirijează cu dispozitivul de aspiraţie al mijlocului de îndepărtare (82) astfel încât să asigure o schimbare a momentului în care începe aspiraţia piesei (5) în funcţie de poziţia şi/sau orientarea piesei (5) în imaginea captată.

12. Sistem, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că suplimentar conţine o carcasă (2) pentru retenţia unui număr mare de piese (5) în grămadă; un dispozitiv pentru debitarea cu bucata (8) pentru formarea unui flux ordonat de piese din această grămadă; şi un mijloc de transport (16, 26, 25) între dispozitivul pentru debitarea cu bucata (8) şi dispozitivul video (30), totodată dispozitivul pentru debitarea cu bucata (8) conţine un disc cu acţionare mecanică (9; 9a) cu elemente de retenţie executate de-a lungul periferiei sale pentru colectarea şi transportarea pieselor, iar elementele de retenţie sunt executate în formă de locaşuri de retenţie (13) sau elemente de aspiraţie (18).

13. Graifăr al robotului, care conţine două bolţuri (53, 54), ce sprijină nişte suprafeţe de prindere (55, 56), care sunt coaxiale şi executate cu posibilitatea deplasării una faţă de cealaltă de-a lungul axei longitudinale (57); şi un prim actuator (60) pentru apropierea/îndepărtarea în direcţie longitudinală a suprafeţelor de prindere (55, 56), caracterizat prin aceea că suprafeţele de prindere (55, 56) sunt executate cu posibilitatea întoarcerii în jurul axei longitudinale (57) faţă de bolţurile (53, 54), şi că suplimentar conţine un al doilea actuator (63) pentru rotirea uneia dintre suprafeţele de prindere (56 ) în jurul axei longitudinale (57).

14. Graifăr al robotului, conform revendicării 13, caracterizat prin aceea că suprafeţele de prindere (55, 56) sunt fixate în direcţie longitudinală în raport cu bolţurile (53, 54), şi primul actuator (60) asigură deplasarea a cel puţin unuia dintre bolţuri (53, 54).

15. Graifăr al robotului, conform revendicării 13 sau 14, caracterizat prin aceea că primul actuator (60) conţine două etape de acţionare, care sunt amplasate în serie şi pot fi puse în acţiune independent una de cealaltă.