MX2013010028A - Sistema de transferencia para colocar una pieza en una orientacion requerida, y sujetador robotico para dicho sistema de transferencia. - Google Patents

Abstract

Una pieza (5) se coloca en una orientación requerida mediante rotaciones alrededor de al menos dos ejes mutuamente transversales (52, 57), con base en las diferencias entre la orientación requerida y la posición representada en una imagen capturada mientras la pieza (5) es conducida en un plano de descanso (29), y con base en los resultados de una comparación entre los datos de la imagen capturada y los datos de imágenes almacenadas que exhiben un elemento de muestra igual a la pieza (5) a ser transferida y colocado en respectivas posiciones de descanso estable diferentes.

Description

SISTEMA DE TRANSFERENCIA PARA COLOCAR UNA PIEZA EN UNA ORIENTACIÓN REQUERIDA, Y SUJETADOR ROBÓTICO PARA DICHO SISTEMA DE TRANSFERENCIA CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un sistema de transferencia para colocar una pieza en una orientación requerida .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conocen sistemas de transferencia automatizados que comprenden un dispositivo comúnmente llamado singularizador, es decir, un dispositivo que, a partir de piezas amontonadas a granel, forma un flujo ordenado de productos que luego son transportados mediante una cinta transportadora, a un paso sustancialmente constante, hacia una máquina o estación subsecuente, donde se realizan operaciones de empaquetado y/o ensamblado y/o disposición en paletas.

Los sistemas de transferencia automatizados de un tipo conocido son poco satisfactorios para piezas que tienen una geometría compleja, en la medida en que las piezas colocadas en una fila sobre la cinta transportadora tienen una orientación espacial aleatoria que en general difiere de una pieza a la siguiente. En otras palabras, las 52-933-13 piezas descansan sobre el transportador de banda en cualquiera de sus propias caras, de modo que se requiere una intervención manual por parte de un operador en la estación de llegada para colocar las piezas en la orientación requerida.

Dicha diversidad de orientaciones se encuentra, por ejemplo, para piezas de juguetes o juegos hechos de material plástico que han de insertarse como sorpresas en paquetes de productos alimenticios.

Además, los sistemas de transferencia conocidos no siempre consiguen garantizar tasas de producción altas, no efectúan un control de calidad, y son particularmente sensibles al procesamiento de residuos, asi como a pequeñas variaciones de forma y de dimensiones en las piezas a transferir. Dichas pequeñas variaciones, por ejemplo, pueden deberse a las tolerancias dimensionales de procesos de moldeo previos y/o a deformaciones del material plástico, y son una causa de atascos y detenciones de los sistemas de transferencia y/o son una causa de rechazos de las piezas.

En general, el singularizador está definido por un dispositivo de vibración o bien por un dispositivo mecánico diseñado de manera especifica para una forma particular de piezas. Al cambiar la forma, el singularizador debe sustituirse por completo o sus piezas 52-933-13 mecánicas y eléctricas deben modificarse de manera sustancial. Dichas adaptaciones suponen un gasto de tiempo considerable y, en general, requieren una mano de obra altamente especializada.

La patente número EP1043642 corresponde al preámbulo de la Reivindicación 1 y describe un sistema robotizado que tiene una función de procesamiento de imágenes, para levantar una pieza a la vez a partir de un contenedor en el que las piezas se acumulan a granel de manera aleatoria. Dicho sistema comprende un robot que tiene una muñeca que lleva un sensor, por ejemplo una máquina fotográfica, para capturar imágenes de las piezas. Un procesador compara la imagen capturada de una pieza con una serie de modelos almacenados, para determinar cuál debe ser la posición y la orientación del robot para que este último levante correctamente la pieza.

OBJETIVO DE LA INVENCIÓN El objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema de transferencia para colocar una pieza en una orientación requerida que ofrezca una solución simple y económicamente ventajosa de los problemas expuestos arriba.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema de transferencia para colocar una 52-933-13 pieza en una orientación requerida como se define en la Reivindicación 1.

La presente invención se refiere además a un sujetador robótico de acuerdo con la Reivindicación 12.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS A continuación se describirá la invención con referencia a los dibujos adjuntos, los cuales ilustran un ejemplo no limitativo de una modalidad de la invención, y en los cuales: la Figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad preferida del sistema de transferencia para colocar una pieza en una orientación requerida de acuerdo con la presente invención; la Figura 2 muestra el sistema de la Figura 1 desde un punto de vista diferente y con partes representadas de manera esquemática; la Figura 3 ilustra un detalle de la Figura 2 a mayor escala; la Figura 4 ilustra, en vista superior y a mayor escala, un detalle adicional del sistema de la Figura 1; la Figura 5 muestra una variante del detalle de la Figura 4; la Figura 6 es una vista en perspectiva de una modalidad preferida adicional del sistema de transferencia para colocar una pieza en una orientación requerida de acuerdo con la presente invención; la Figura 7 es una vista desde otra perspectiva del sistema de la Figura 6, a mayor escala; la Figura 8 ilustra un detalle de la Figura 7, en despiece y a mayor escala; y la Figura 9 es una vista lateral de otro detalle de la Figura 7, a mayor escala.

MODALIDADES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN En la Figura 1 se designa con el número 1 un sistema de transferencia que comprende un alojamiento 2, abierto hacia arriba y que contiene un montón de piezas 5 dispuestas a granel. Las piezas 5 se dejan caer al interior del alojamiento 2, por ejemplo a través de una tolva 6, y se hacen salir del alojamiento 2, aún de frente hacia arriba, mediante un dispositivo comúnmente llamado singularizador 8, es decir, un dispositivo que forma un flujo ordenado de piezas 5.

Con referencia a la Figura 4, el singularizador 8 comprende un buje (no visible) y una rueda 9, la cual se fija a dicho buje de manera coaxial a lo largo de un eje 10. El buje es impulsado por un motor para girar de manera axial, y la rueda 9 está alojada en un asiento circular 11 52-933-13 definido por un lado 12 del alojamiento 2.

El lado 12 y la rueda 9 definen lateralmente una pluralidad de asientos de retención 13, los cuales tienen dimensiones y forma adecuadas para recibir, cada uno, una pieza 5 correspondiente durante el paso en el montón de piezas 5 hacia el fondo del alojamiento 2. Los asientos 13 están cerrados en la parte posterior mediante una pared 14, la cual es fija con respecto al lado 12 y es paralela a la rueda 9 y al lado 12. La pared 14, la rueda 9 y el lado 12 están inclinados con respecto a la vertical, de modo que las piezas 5 recogidas descansan sobre la pared 14 y permanecen en los asientos 13 durante la rotación hacia el punto muerto superior. En el punto muerto superior, la pared 14 tiene una abertura, de modo que las piezas 5 caen desde los asientos 13 respectivos hacia un transportador 16, por ejemplo un transportador de banda, el cual se ubica debajo de la rueda 9 y entonces transporta las piezas 5 en una fila en una dirección horizontal 17.

En la variante de la Figura 5, la rueda 9 es sustituida por una rueda 9a, la cual tiene, en lugar de los asientos 13, una pluralidad de bocas de aspiración 18 ubicadas a lo largo de su propia periferia. Las bocas de aspiración 18, detrás de la rueda 9a, están conectadas a través de tubos respectivos (no visibles) con el buje accionado por motor, el cual, a su vez, se comunica de un 52-933-13 modo no ilustrado con una fuente de vacío. Una pared elástica 19 es provista en una posición fija en el extremo superior del alojamiento 2, inmediatamente después del punto muerto superior de la rueda 9a, para separar las piezas 5 y conseguir que salten sobre el transportador 16 cuando las bocas de aspiración 18 pasan debajo de la pared 19 durante la rotación. Preferiblemente, la rueda 9a y los tubos antes mencionados son intercambiables con la rueda 9 y la pared 14 de modo que es posible utilizar los asientos 13 y las bocas de aspiración 18 de manera alternativa en el mismo singularizador 8 particular.

Con referencia a la Figura 1, el sistema 1 comprende además un transportador 25, colocado de manera paralela junto al transportador 16, y un dispositivo 26 que transfiere las piezas 5, una a la vez desde el transportador 16 hasta el transportador 25.

El transportador 25 preferiblemente es del tipo de banda y define un plano horizontal movible 29, sobre el cual descansan las piezas 5 con una orientación espacial aleatoria, por lo general diferente entre una pieza y la siguiente. El paso entre las piezas 5 depende de la distancia angular entre los elementos de retención de las ruedas 9, 9a y es sustancialmente constante, en ausencia de rechazos .

El sistema 1 comprende además un dispositivo de 52-933-13 visión digital 30, el cual está definido por una cámara de video o una cámara fotográfica, está ubicado sobre el plano 29, a una distancia adecuada para tener imágenes enfocadas y capturar al menos una imagen por cada una de las piezas 5 que avanzan.

Como se ilustra en la Figura 2, el dispositivo 30 envía los datos de las imágenes capturadas a una unidad de control y mando 31 (ilustrada esquemáticamente) , la cual controla un ensamblaje de movimiento 32 en sincronía con la velocidad del transportador 25. El ensamblaj e¦ 32 sujeta una pieza 5 a la vez y la coloca en una estación 33, definida por ejemplo por una estación de depósito temporal, por una estación de ensamblado o por una estación de empaquetado, donde se requiere una orientación espacial predeterminada. El ensamblaje 32, bajo el mando de la unidad 31, hace girar cada pieza 5 alrededor de por lo menos dos ejes mutuamente transversales durante la transferencia desde el plano 29 hacia la estación 33 para obtener la orientación espacial requerida. En particular, el ensamblaje 32 tiene características adecuadas para hacer girar las piezas 5 alrededor de dos ejes mutuamente ortogonales, como se describirá a continuación de manera más detallada.

La unidad 31 está configurada con algoritmos que operan en función de los datos de las imágenes capturadas por el dispositivo 30 y en función del resultado de una 52-933-13 operación de procesamiento que compara los datos de las imágenes capturadas con los datos de un conjunto de imágenes almacenadas en una memoria 37. Las imágenes almacenadas representan al menos una muestra, la cual es similar a la pieza 5 y está colocada en respectivas posiciones de descanso estable diferentes, de modo que dichas imágenes muestran las diferentes orientaciones que son posibles para las piezas 5 que llegan en el plano 29. El procesamiento realizado por la unidad 31 identifica, en el conjunto de imágenes almacenadas, aquella que representa la muestra con la posición de descanso más cercana a la que se ilustra en la imagen capturada, y, con base en las diferencias entre la imagen capturada, la imagen identificada y la orientación final a obtener, la unidad 31 establece automáticamente la secuencia óptima y los ángulos de las rotaciones a impartir para llevar la pieza 5 a la orientación espacial requerida.

Preferiblemente, la unidad 31 también establece los puntos de la pieza 5 en los cuales se ha de llevar a cabo la sujeción, la cual es entonces variable: con base en la geometría de la pieza 5 y en la orientación visible en la imagen capturada, los algoritmos permiten a la unidad 31 establecer de manera automática una condición ideal u óptima para la sujeción.

En la modalidad preferida ilustrada en las 52-933-13 Figuras 1 y 2, el ensamblaje 32 está definido por un robot antropomorfo, el cual comprende dos brazos 40, 41 articulados en un extremo alrededor de un eje horizontal 42. En el extremo opuesto, el brazo 40 está acoplado a una base 43 a modo de ser capaz de girar alrededor de un eje vertical 44 y alrededor de un eje 45 paralelo al eje 42, y el brazo 41 está acoplado a un sujetador 47 mediante una muñeca 48. En particular, la muñeca 48 está acoplada al brazo 41 de manera que es capaz de girar alrededor de un eje 49 paralelo al eje 42 y define una unión articulada que permite que el sujetador 47 gire alrededor de un eje 52 ortogonal al eje 49. Las rotaciones alrededor de los ejes 44, 45, 42, 49, 52 se realizan por medio de motores respectivos, no descritos aquí en detalle, controlados por la unidad 31. La unidad 31 controla los motores correspondientes a los ejes 45, 42, 49 a fin de mantener el eje 52 en posición vertical, de modo que el sujetador 47 toma y levanta las piezas 5 actuando desde arriba.

Con referencia a la Figura 3, el sujetador 47 comprende dos dedos 53," 54, los cuales llevan superficies 55, 56 coaxiales respectivas a lo largo de un eje longitudinal 57 ortogonal al eje 52 y que están acoplados a la estructura 51 a fin de ser capaces de acercar/alejar las superficies 55, 56 de manera longitudinal. En otras palabras, las superficies 55, 56 definen un espacio vacio 52-933-13 58 para alojar una pieza 5, con la cual entran en contacto cuando son llevados el uno hacia el otro. En particular, los dedos 53, 54 se acoplan a una guia 59 de la estructura 51 para su traslación paralela al eje 57. El sujetador 47 comprende además un accionador 60, en particular un accionador eléctrico, el cual está acoplado a la estructura 51 y es controlado para desplazar los dedos 53, 54 uno con respecto al otro a fin de sujetar/liberar la pieza 5.

Las superficies 55, 56 están definidas por discos respectivos 61, 62, los cuales están acoplados de forma giratoria a los dedos 53, 54 alrededor del eje 57. El disco 61 se vuelve inactivo, mientras la rotación del disco 62 es impulsada por un accionador 63, fijo con respecto al dedo 54 y definido en particular por un motor eléctrico. Una correa de transmisión 64 transmite la rotación de un eje de salida 65 del accionador 63 a un perno 66, el cual es fijo y coaxial con respecto a la superficie 56, es paralelo al eje de salida 65, y sobresale desde el dedo 54 hacia el exterior del sujetador 47, es decir, en una dirección opuesta al espacio 58.

En uso, después de que la pieza 5 ha sido sujetada entre las superficies 55, 56 en respuesta a la operación del accionador 60, la unidad 31 controla los motores asociados a los ejes 44, 45, 42, 49 a fin de levantar la pieza 5 desde el plano 29 y luego transferir la 52-933-13 pieza 5 a la estación 33. Durante la transferencia, la unidad 31 controla las rotaciones alrededor de los ejes 52 y 57 en respuesta a los resultados de las comparaciones de las imágenes capturadas y almacenadas a fin de llevar la pieza 5 a la orientación final requerida. Tras llegar a la estación 33, la unidad 31 emite una orden al accionador 60 para liberar la pieza 5 y luego trae al sujetador 47 de vuelta sobre el' transportador 25 para sujetar la pieza 5 siguiente y realizar un nuevo ciclo.

De acuerdo con una variante (no ilustrada) , el accionador 60 comprende de manera conveniente dos etapas de actuación configuradas en serie que pueden ser accionadas de manera independiente una de otra. La primera etapa es dirigida por la unidad 31 para ajusfar la anchura axial del espacio 58 entre las superficies 55, 56 y asi adaptar el sujetador 47 a diferentes dimensiones de las piezas a sujetar. Esta adaptación se realiza al comienzo de cada lote de piezas iguales a transferir. La segunda etapa es dirigida por la unidad 31 a fin de llevar a cabo el movimiento efectivo de sujeción/liberación.

De acuerdo con una variante adicional (no ilustrada) , el sujetador 47 está equipado con un elemento de sujeción adicional con un eje vertical, por ejemplo una almohadilla de aspiración.

De acuerdo con una variante adicional (no 52-933-13 ilustrada) , el sistema 1 comprende una pluralidad de líneas de transferencia, las cuales se fijan una al lado de otra, transfieren componentes diferentes uno de otro, y comprenden cada una un singularizador 8 correspondiente, un transportador 25 correspondiente y un dispositivo 30 correspondiente. Al final de dichas líneas se colocan uno o más robots en una estación en la cual se ensamblan entre sí o se empaquetan los diversos componentes que llegan, respectivamente, sobre las líneas de transferencia.

De acuerdo con una variante adicional (no ilustrada) , las piezas transportadas por el transportador 25 debajo del dispositivo 30 son diferentes una de otra. La unidad 31 está configurada con algoritmos apropiados a fin de reconocer el tipo de las distintas piezas, además de reconocer su orientación espacial en el plano 29, con base en las imágenes capturadas y en la comparación con las imágenes almacenadas.

Las Figuras 6 a 9 muestran una modalidad adicional del sistema de acuerdo con la presente invención, designada por el número de referencia la. Las partes que constituyen el sistema la se identifican, en lo posible, con los mismos números de referencia utilizados para el sistema 1. En el sistema la, el ensamblaje 32 comprende dos dispositivos de rotación distintos, designados, respectivamente, mediante los números de referencia 63a y 52-933-13 48a, colocados a lo largo de la trayectoria del transportador 25. El dispositivo 63a está configurado a modo de voltear cada pieza 5 alrededor de un eje horizontal 57a, el dispositivo 48a, por otra parte, está configurado a fin de girar la pieza 5 alrededor de un eje vertical 52a mientras la pieza 5 está en contacto con el plano 29.

El dispositivo 30 es sustituido por dos dispositivos de visión digital o de captura de imágenes 30a, 30b (Figura 6), del mismo tipo que el dispositivo 30. El dispositivo 30a se ubica a lo largo de la trayectoria del transportador 25 aguas arriba con respecto al dispositivo 63a, teniendo en cuenta el flujo de las piezas 5; el dispositivo 30b, en cambio, se ubica entre los dispositivos 63a y 48a. Por otra parte, el sistema la comprende un dispositivo de visión digital o de captura de imágenes 30c adicional, el cual se ubica después del dispositivo 48a y está conectado también a la unidad 31, estando dicha unidad configurada a fin de comparar la posición/orientación de cada pieza 5 en la imagen capturada mediante los dispositivos 30c con la orientación final a obtener, para efectuar un control de calidad. Las posibles piezas que tengan una orientación diferente de la requerida se desechan de una manera no ilustrada, por ejemplo mediante un chorro de aire dirigido a través de la ruta del transportador 25, a fin de soplar dichas piezas hacia un 52-933-13 contenedor o hacia un sistema de recirculación colocado junto al transportador 25.

El dispositivo 63a se ubica también al lado del transportador 25 y comprende un elemento de volteo 71, el cual está acoplado a una estructura 72 unida de manera fija a fin de girar alrededor de un eje horizontal bajo la acción de un motor 73 (Figuras 7 y 8) . En particular, el motor 73 se ubicado debajo del elemento 71 y está acoplado a este último mediante una transmisión 74 (Figura 6), por ejemplo una transmisión de correa. El eje de rotación del elemento 71 es ortogonal con respecto a la trayectoria del transportador 25, se ajusta a la altura del flujo de piezas 5 en el plano 29, y coincide con el eje 57a alrededor del cual las piezas 5 son volteadas 180°.

En particular, con referencia a la Figura 8, el elemento 71 comprende un disco 76 que tiene un borde exterior circular acoplado por laminación a tres rodillos 77, los cuales están montados sobre la estructura 72 separados uno de otro en posiciones a distancias angulares determinadas. El elemento 71 tiene dos compartimentos 79, los cuales son diametralmente opuestos con respecto al eje 57a y tienen la misma forma y dimensiones, suficientes para que cada uno albergue una pieza 5 correspondiente. Los compartimentos 79 están abiertos al frente, es decir, hacia el transportador 25, para permitir la entrada y salida de 52-933-13 las piezas 5 respectivas, y tienen aberturas traseras 81 respectivas, es decir, en el lado opuesto con respecto al transportador 25.

Preferiblemente, los compartimentos 79 están definidos por insertos 80 respectivos, los cuales están unidos de manera fija al disco 76, pueden ser reemplazados con otros insertos que tienen compartimentos de una forma y/o dimensiones diferentes, y, en particular, sobresalen en la parte trasera desde el disco 76.

El motor 73 es controlado por la unidad 31 a modo de ubicar los compartimentos 79 de manera selectiva en una primera posición y en una segunda posición, en las cuales los compartimentos 79 están alineados de manera horizontal uno con respecto a otro, es decir, en una dirección paralela a la trayectoria del transportador 25.

Como se ilustra en la Figura 7, las aberturas 81 de los compartimentos 79 están alineadas con un dispositivo de aspiración 82 y, respectivamente, con un dispositivo de empuje 83. El dispositivo 82 define un sistema de levantamiento que desplaza las piezas 5 desde el plano 29 hacia el elemento 71. El dispositivo 82, por ejemplo, comprende una válvula controlada por la unidad 31 a modo de controlar el flujo de aire en un ducto 85, el cual provee una fuente de vacio en comunicación con una boca de entrada 86 situada en la primera posición de los compartimentos 79. 52-933-13 Con referencia a la Figura 8, la boca de entrada 86 está definida por una porción perforada de una placa 87, la cual está colocada en una posición fija detrás del elemento 71, es ortogonal al eje 57a, está alojada en una abertura 88 de la estructura 72, y tiene un orificio 89 correspondiente a la segunda posición de los compartimentos 79. De esta manera, por una parte, la porción perforada de la placa 87 define una superficie tope para la pieza 5 que es aspirada hacia el elemento 71 y, por otra parte, el orificio 89 permite que el dispositivo 83 se introduzca en el compartimento 79 y expulse la pieza 5 desde el elemento 71 después de que ha sido volteada 180°.

Con referencia a la Figura 9, el dispositivo 83 comprende un elemento deslizante 90, el cual está alineado con el orificio 89 y con la segunda posición de los compartimentos 79 en una dirección 91 paralela al eje 57a, está acoplado a una guia 93 para su traslación a lo largo de la dirección 91, y es impulsado por un motor 94 controlado por la unidad 31.

Preferiblemente, un cigüeñal de transmisión 95 transmite movimiento desde el motor 94 al elemento deslizante 90. De esta manera, las aceleraciones del elemento deslizante 90 en la proximidad de los puntos de inicio y final del recorrido (punto muerto superior y punto muerto inferior de la transmisión 95) son relativamente 52-933-13 bajas, de manera que la pieza 5 es acompañada suavemente por la punta del elemento deslizante 90 mientras es empujado sobre el plano 29.

En uso, sustancialmente como en el sistema 1 descrito arriba, de acuerdo con la imagen capturada por el dispositivo 30a para cada pieza 5, la unidad 31 establece si es necesario voltear 180° la pieza 5 con respecto al eje 57a y, en tal caso, emite una orden al dispositivo 82 para desplazar la pieza 5 desde el plano 29 hacia el dispositivo 63a. Obviamente, el instante de activación del dispositivo 82 depende de la velocidad del transportador 25 y/o de la posición detectada de la pieza 5. De manera ventajosa, la unidad 31 emite una orden al dispositivo 82 para que este varíe el instante en el cual inicia la aspiración, también en función de la posición y/u orientación de la pieza 5 en la imagen capturada por el dispositivo 30a. De esta manera, si es necesario, es posible impartir todavía una pequeña rotación a la pieza 5 durante su movimiento hacia la boca de entrada 86 (Figura 7), después de lo cual la unidad 31 emite una orden al dispositivo 63a para voltear 180° la pieza 5.

Preferentemente, el dispositivo 83 es controlado por la unidad 31 junto con el dispositivo 82 a fin de llevar a cabo de manera simultánea el levantamiento de una pieza 5 que debe voltearse y la expulsión de otra pieza 5 52-933-13 que debe ser enviada de vuelta al transportador 25. De esta manera, la pieza 5 levantada es reemplazada con otra que tiene una orientación más cercana, o igual, a la requerida, y la fila de piezas 5 permanece sustancialmente inalterada.

Según se ilustra en la Figura 6, de acuerdo con la imagen capturada por el dispositivo 30b, para cada pieza 5 la unidad 31 establece si se necesita una rotación alrededor del eje 52a y, si es asi, emite un comando al dispositivo 48a. Este último comprende: una cabeza o almohadilla 96, situada por encima del plano 29; un accionador lineal 97, preferiblemente un accionador neumático, controlado por la unidad 31 para trasladar la cabeza 96 a lo largo del eje 52a; y un motor 98 controlado por la unidad 31 para rotar la cabeza 96 alrededor del eje 52a después de que la cabeza 96 se ha hecho descender por el accionador 97 y ha entrado en contacto con una pieza subyacente 5. Como resultado de la fricción entre la superficie inferior de la cabeza 96 y la pieza 5, esta última gira alrededor del ángulo establecido por la cabeza 96 misma deslizándose sobre el plano 29. Tras el giro, el accionador 97 es controlado para levantar de nuevo la cabeza 96, de modo que el transportador 25 continúa la transferencia de la pieza 5 hacia el dispositivo 30c.

Preferiblemente, el accionador 97 está ubicado entre el motor 98 y la cabeza 96 y comprende una manga (no 52-933-13 visible en la Figura 6) , que es coaxial y fija con respecto al eje giratorio del motor 98. Dicha manga está alojada en una caja 101, la cual está unida de manera fija y angular, y define al menos parte de un distribuidor neumático. El dispositivo 48a comprende además al menos un vástago 105, el cual es paralelo y excéntrico con respecto al eje 52a y guia la traslación axial de la cabeza 96, limitándola de manera angular con respecto a la manga del accionador 97.

De lo anterior se desprende claramente que los sistemas 1, la no sólo transfieren las piezas 5, sino que las orientan de manera automática en la forma requerida. El sistema 1 no necesita modificaciones estructurales para ser capaz de transferir piezas con una forma y/o dimensiones diferentes. De hecho, la orientación automática de las piezas se obtiene mediante una unidad 31 que recibe los datos de las imágenes capturadas y los compara de manera automática con los datos almacenados correspondientes a diversas orientaciones posibles y a la orientación final requerida. Cuando se debe transferir una gran cantidad de piezas con una forma diferente y/o dimensiones diferentes, es necesario almacenar las imágenes de las diversas orientaciones posibles del nuevo tipo de piezas, y podría necesitarse un nuevo ajuste de los parámetros de funcionamiento en los algoritmos de la unidad 31, sin necesidad alguna de ajuste o sustitución de partes 52-933-13 mecánicas. La programación de la unidad 31 se puede realizar también de manera remota, por ejemplo a través de Internet .

El sistema la podría requerir modificaciones estructurales (por ejemplo, un reemplazo de los insertos 80) , pero dichas modificaciones son extremadamente pequeñas en comparación con las de los ensamblajes para transferir piezas en una fila de acuerdo con la técnica conocida. Por otra parte, el sistema la permite posicionar las piezas 5 en la orientación requerida con márgenes de error despreciables y con un número de rechazos reducido, y permite alcanzar una tasa de producción alta. Las imágenes capturadas por el dispositivo 30 son utilizadas por la unidad 31 de una manera conocida para identificar las coordenadas de la posición de cada pieza sobre el plano 29 a fin de colocar el sujetador 47 en la posición horizontal correcta durante el levantamiento, y pueden ser explotadas para efectuar un control de calidad en las piezas 5 transferidas .

Los sistemas 1, la descritos pueden usarse en sectores muy diferentes entre sí y para fines diferentes, en los que se necesite orientar componentes que descansan de manera aleatoria en un plano.

Además, el singularizador 8 es adecuado para transportar piezas de forma y dimensiones diferentes, 52-933-13 siempre y cuando dichas dimensiones caigan dentro de un rango de tamaño máximo, gracias al uso de los asientos 13 o de las bocas de aspiración 18, sin tener que hacer modificaciones a las partes mecánicas.

Las características del sujetador 47 y del robot hacen posible evitar cualquier deslizamiento sobre el plano 29, efectuar sólo dos rotaciones para colocar cada pieza 5 en cualquier orientación final requerida, y efectuar dichas rotaciones de manera simultánea, precisamente durante la transferencia de la pieza 5 desde el plano 29 hasta la estación 33, ahorrando así tiempo e inconvenientes y evitando cualquier fricción.

Además de obtener una transferencia rápida, el sujetador 47 y el robot permiten obtener precisión en el posicionamiento y orientación de las piezas 5 dejadas en la estación 33.

Por último, a partir de lo anterior se desprende claramente que pueden hacerse modificaciones y variaciones a los sistemas 1, la descritos con referencia a las figuras adjuntas, sin apartarse por ello del ámbito de protección de la presente invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

En particular, los dedos 53, 54 podrían presentar un movimiento de un tipo rotatorio con respecto a la estructura 51; y/o uno de los dedos 53, 54 podría estar 52-933-13 fijo con respecto a la estructura 51; y/o las superficies 55, 56 podrían estar definidas por elementos de descanso con una forma diferente de la de los discos 61, 62; y/o al menos uno de los discos 61, 62 podría estar provisto de traslación axial con respecto al dedo correspondiente 53, 54 (posiblemente con los dedos 53, 54 fijos con respecto a la estructura 51) ; y/o el motor 62 podría estar dispuesto en diferentes posiciones, por ejemplo a lo largo del eje 57 sin la transmisión 64.

El ensamblaje de movimiento 32 podría estar definido por un robot de un tipo diferente al antropomorfo, o bien, en lugar del robot, podría comprender diferentes equipos. Por ejemplo, el ensamblaje 32 podría comprender una mesa, la cual es giratoria alrededor de un eje vertical y está provista de un sujetador que levanta una pieza a la vez desde el transportador 25 y, mediante la rotación de la mesa, la transfiere a una estación diferente, en la cual la pieza es girada, respectivamente, alrededor de diferentes ejes .

Por otra parte, las piezas 5 podrían ser llevadas a la orientación final requerida mediante una secuencia de rotaciones diferente, por ejemplo mediante rotaciones alrededor de tres ejes transversales, descansando en un plano horizontal.

Además, el singularizador 8 podría ser de un tipo 52-933-13 diferente, por ejemplo de un tipo de vibración tradicional; y/o el dispositivo 30 puede estar ubicado en otra posición: por ejemplo, podría ubicarse al lado del transportador 25 o bien podría ser cargado directamente por el sujetador 47; o bien el dispositivo 30 podría estar dirigido sobre el plano 29, con una dirección de visión inclinada con respecto a la vertical .

Además, las piezas 5 podrían ser amontonadas de manera aleatoria a granel en un transportador relativamente amplio, en vez de ser transportadas en una fila formada por el singularizador 8; o bien el dispositivo 30 podría capturar las imágenes de las piezas 5 mientras éstas permanecen estacionarias sobre el plano 29, en vez de capturarlas mientras se están moviendo.

El dispositivo 82 podría ser reemplazado por un dispositivo de empuje; o bien el volteo alrededor del eje 57a podría realizarse haciendo que las piezas 5 rueden sobre el plano 29, en lugar de empujarlas con el dispositivo 82 y regresarlas al plano 29 mediante el dispositivo 83.

Por último, el singularizador 8 podría emplearse en líneas de transferencia tradicionales, sin el dispositivo 30, la unidad 31 o el conjunto 32. 52-933-13

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1) Un sistema de transferencia para colocar una pieza en una orientación requerida, comprendiendo el sistema : un plano de descanso; un dispositivo de visión (30; 30a, 30b) para capturar al menos una imagen de una pieza (5) que descansa sobre dicho plano de descanse- medios de movimiento (32) para girar dicha pieza ( 5 ) ; medios de control y mando que controlan dichos medios de movimiento (32) a modo de colocar dicha pieza (5) en la orientación requerida, en función de las diferencias entre la posición de la pieza en la imagen capturada y la orientación requerida; comprendiendo dichos medios de control y mando: a) medios de almacenamiento (37) que contienen datos de imágenes almacenadas que representan al menos un elemento de muestra, el cual es igual a dicha pieza (5) y está colocado en respectivas posiciones de descanso estable diferentes; y b) medios de procesamiento para comparar los datos de la imagen capturada con los datos de las imágenes almacenadas ; comprendiendo dichos medios de movimiento (32) 52-933-13 primeros medios de rotación (63; 63a) para hacer girar dicha pieza (5) alrededor de un primer eje (57; 57a) y segundos medios de rotación (48, 48a) para hacer girar dicha pieza (5) alrededor de un segundo eje (52; 52a) transversal a dicho primer eje (57; 57a) ; caracterizado porque comprende además un transportador (25) que tiene un plano horizontal movible (29) para transferir un flujo de dichas piezas, y en el que dicho plano de descanso está definido por dicho plano horizontal movible (29) . 2) El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de visión (30; 30a, 30b) está colocado en una posición fija. 3) El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque dichos primer y segundo ejes (57, 52; 57a, 52a) son ortogonales. 4) El sistema de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque dichos medios de movimiento (32) comprenden medios de alejamiento (47, 82) para desplazar dicha pieza lejos de dicho plano horizontal movible (29) ; estando dichos primeros medios de rotación (63, 63a) controlados a fin de hacer girar dicha pieza alrededor de dicho primer eje (57; 57a) después de que dicha pieza se ha alejado de dicho plano horizontal movible (29) . 5) El sistema de acuerdo con la reivindicación 52-933-13 4, caracterizado porque dichos primeros medios de rotación (63) son sostenidos por un sujetador (47) de un robot definiendo dichos medios de alejamiento. 6) El sistema de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque dichos primeros medios de rotación (63a) están ubicados al lado de dicho transportador (25) y comprenden un elemento de volteo (71) que puede hacerse girar alrededor de un eje horizontal para voltear una pieza (5) alrededor de dicho primer eje (57a); comprendiendo dichos medios de alejamiento (82) un dispositivo de aspiración que desplaza la pieza (5) desde dicho plano horizontal movible (29) hacia dicho elemento de volteo (71) . 7) El sistema de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el eje de rotación de dicho elemento de volteo (71) es ortogonal a la trayectoria de dicho transportador (25), está colocado a la altura del flujo de piezas sobre dicho plano horizontal movible (29) y coincide con dicho primer eje (57a). 8) El sistema de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque dicho elemento de volteo (71) tiene dos compartimentos (79), los cuales son diametralmente opuestos con respecto a dicho eje de rotación y están abiertos hacia dicho transportador (25) para permitir la entrada y salida de piezas (5) 52-933-13 respectivas . 9) El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende un dispositivo de empuje (83) configurado para entrar en uno de dichos compartimentos (79) y expulsar la pieza (5) desde dicho elemento de volteo (71) después de que ha sido volteada 180° . 10) El sistema de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dichos medios de control y mando (31) controlan dicho dispositivo de empuje (83) junto con dicho dispositivo de aspiración (82) a fin de llevar a cabo de manera simultánea el levantamiento de una pieza (5), que debe ser volteada, y la expulsión de otra pieza (5) . 11) El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque dichos medios de control y mando (31) controlan dicho dispositivo de aspiración (82) a fin de cambiar el instante en el cual se inicia la aspiración de dicha pieza (5) en función de la posición y/u orientación de la pieza en la imagen capturada . 12) El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por comprender además : un alojamiento (2) para contener un montón de piezas a granel; 52-933-13 un singularizador (8) para formar un flujo ordenado de piezas a partir de dicho montón; y medios transportadores (16, 25, 25) entre dicho singularizador (8) y dicho dispositivo de visión (30); comprendiendo dicho singularizador (8) una rueda accionada por motor (9; 9a), la cual tiene, a lo largo de su propia periferia, una pluralidad de elementos de retención para colectar y transportar dichas piezas respectivas; estando definidos dichos elementos de retención por asientos de retención (13) o bien por bocas de aspiración (18). 13) Un sujetador robótico que comprende: dos dedos (53, 54) que sostienen respectivas superficies de sujeción (55, 56), los cuales son coaxiales y movibles uno con respecto al otro a lo largo de un eje longitudinal (57); y un primer accionador (60) para acercar/alejar dichas superficies de sujeción (55, 56) de manera longitudinal; caracterizado porque dichas superficies de sujeción (55, 56) pueden girar alrededor de dicho eje longitudinal (57) con respecto a dichos dedos (53, 54), y caracterizado porque comprende un segundo accionador (63) para hacer girar una de dichas superficies de sujeción (56) 52-933-13 alrededor de dicho eje longitudinal (57) . 14) El sujetador robótico de acuerdo con la Reivindicación 13, caracterizado porque dichas superficies de sujeción (55, 56) están unidas de manera fija y longitudinal con respecto a los dedos correspondientes (53, 54), y dicho primer accionador (60) impulsa el desplazamiento de al menos uno de dichos dedos (53, 54). 15) El sujetador robótico de acuerdo con la Reivindicación 13 o con la Reivindicación 14, caracterizado porque dicho primer accionador (60) comprende dos etapas de actuación que se configuran en serie y pueden ser operadas de forma independiente una de otra. 52-933-13