ES2201250T3 - Aparato que dispensa un patron controlable. - Google Patents

Abstract

EL EXPENDEDOR ESTA DISEÑADO PARA DISTRIBUIR SELLANTES Y ADHESIVOS SOBRE UNA PIEZA DE TRABAJO EN UNA APLICACION ROBOTICA O MANUAL. EL EXPENDEDOR CONSTA DE UN MOTOR (18), UN EJE TRANSVERSAL (16) Y UN EJE GIRATORIO (24). EL EJE GIRATORIO (24) ES HUECO Y TIENE UNA APERTURA (24A) DESCENTRADA AL FINAL DE ESTE QUE PROLONGA UN EXTREMO DEL EJE TRANSVERSAL (16). GIRANDO EL EJE GIRATORIO (24) EL EXTREMO DEL EJE TRANSVERSAL (16) RECIBE UN MOVIMIENTO ORBITAL QUE PUEDE APLICAR UN PATRON DE REMOLINO EN LA PIEZA DE TRABAJO.

Description

Aparato que dispensa un patrón controlable.

Se han utilizado dispositivos para aplicar adhesivos a piezas de trabajo como carrocerías de vehículos durante varios años. Dichos dispositivos van desde boquillas simples que suministran el material por goteo en una línea según el movimiento de un robot, hasta aplicadores de tipo molino, como los mostrados en las patentes U.S. Nos. 3,911,173, 4,031,854 y 4,098,632. Además, se ha intentado proporcionar un patrón de tipo molino en las patentes U.S. Nos. 4,659,018 y 5,322,564.

El documento EP-A-0203830 revela un dispensador orbital montable mediante robot que cuenta con las especificaciones de la parte de pre-caracterización de la reivindicación 1 aquí incluida.

Aunque dichos dispositivos son eficaces en ciertas aplicaciones, suelen carecer de la versatilidad necesaria para realizar una amplia gama de operaciones utilizando el mismo aplicador.

Por ello, el objetivo de este invento es proporcionar un dispositivo de aplicación único que sea capaz de suministrar materiales con un amplio rango de viscosidades en patrones de tipo molino y de tipo

\hbox{chorro, y}

que proporcione un control preciso de las características de goteo del material aplicado.

Es además objeto de este invento proporcionar un dispensador capaz de utilizarse con la mayoría de válvulas de suministro de sellador y adhesivo manuales y automáticas y sus equipos asociados, y que pueda ser utilizado para aplicaciones como PVC, brida con dobladillo, máscara líquida, taller de carrocerías y aplicaciones de taller ambulante.

El aparato preferido consta de ocho componentes principales. El primer componente es un fuelle, tapa para el polvo u otra cubierta que se utiliza para proteger el extremo del dispositivo y evitar que materiales adhesivos y otras partículas potencialmente dañinas entren en el dispositivo. En segundo lugar, se proporcionan rodamientos para que las piezas puedan girar entre sí. En la realización preferida se utilizan rodamientos de bolas o esféricos; sin embargo, se entiende que podrían utilizarse otro tipo de rodamientos, como los poliméricos para permitir el giro de las piezas entre sí.

Se utiliza un motor para suministrar energía de rotación, y en la realización preferida las velocidades de giro pueden llegar a 32.000 rpm. Opcionalmente, en la parte posterior del motor hay un codificador giratorio que se emplea para determinar la posición angular del eje o árbol del motor. El eje del motor va a su vez unido a un eje giratorio que tiene en su extremo una abertura excéntrica, de modo que el diámetro de la órbita correspondiente es aproximadamente 1/16'' en la realización preferida. Por supuesto, se podrían utilizar órbitas mayores o menores según se desee y dichas modificaciones son sencillas en el ámbito de una persona con experiencia en el ramo.

Extendiéndose a través del centro del eje giratorio y separado por un espacio anular del mismo, hay un eje o árbol pasante, que en la realización preferida está formado por un tubo de acero inoxidable sólido que se flexa y admite presiones de retención superiores a 3.500 psi (incluido un factor de seguridad considerable). Este tubo de acero inoxidable permite que el eje pasante se flexe y transporte el material a suministrar hasta la punta, que puede ser desde una simple abertura única hasta distintos tipos de aberturas con formas variadas localizadas en el extremo del eje pasante que atraviesa. Alternativamente, podría utilizarse para un eje pasante una manguera con cubierta de acero trenzado.

Así, un aparato (y una punta) puede utilizarse para proporcionar varios patrones de aplicación separados, exclusivos y deseables (de chorro y torbellino) y permite además un mantenimiento reducido en comparación con los sistemas existentes. Se cree que el invento permite además una aplicación más rápida de materiales y aplicaciones robotizadas y un control exacto del patrón de suministro. Además permite un control independiente de los patrones de chorro y de goteo, siendo dicho control más difícil en la conocida técnica anterior.

El patrón de goteo del material puede controlarse de forma precisa variando los siguientes factores: distancia de separación del aparato al sustrato, presión del material, velocidad del motor, desplazamiento del orificio del eje giratorio, punta de la boquilla y velocidad de alimentación (la velocidad a la que el aplicador se mueve con relación al sustrato). Al cambiar estos factores, se puede variar la anchura de goteo desde menos de una pulgada a varias pulgadas. También se puede variar la altura del goteo en el rango que se desee y adicionalmente se puede abrir o cerrar el patrón de goteo (esté el sustrato totalmente cubierto o no a lo largo del lugar donde se ha depositado el material).

Se entiende además que puede haber un mezclador estático dentro del eje pasante, mezclador que a su vez se conecta a una entrada para trabajar con materiales con varios componentes. Dicho aparato permite la aplicación de materiales multi-componentes, teniendo al mismo tiempo la gran flexibilidad con relación a las aplicaciones indicadas anteriormente para el aparato básico de materiales con un solo componente.

Éstas y otras ventajas y objetos del invento aparecerán más detalladamente en la siguiente descripción hecha conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que caracteres de referencia iguales corresponden a las mismas piezas o a piezas similares en las diversas vistas.

Así, se describirán ahora en detalle realizaciones del invento, a modo de ejemplo solamente y con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

La fig. 1 es una vista de corte transversal parcial que muestra un aparato según una realización del invento actual.

La fig. 2 es una vista similar de una realización alternativa del presente invento.

La fig. 3 es otra alternativa de realización del presente invento.

La fig. 4 muestra una realización alternativa del presente invento, adecuada para la aplicación de varios materiales componentes.

La fig. 5 es una vista de corte transversal que muestra el aparato con la realización preferida del presente invento.

Se muestra una realización general en la figura 1 y se designa 10. El dispensador 10 consta de una carcasa superior 12 que tiene una entrada roscada 14 en la que se enrosca, en su otro extremo, un eje o árbol pasante 16 que tiene una conexión de tipo NPT 16a en la parte superior y que va roscada en la carcasa

\hbox{superior 12.}

Conectado en el fondo de la carcasa superior 12 hay un motor 18 que, en la realización preferida, tiene un motor de C.C. sin escobillas diseñado para funcionar a velocidades de hasta 32.000 RPM. El motor 18 tiene una abertura central 18a a través de la cual se prolonga el eje pasante 16. La carcasa inferior 22 va conectada a la parte inferior del motor 18 mediante fijadores 20.

Montado dentro de la carcasa inferior 22 hay un eje o árbol giratorio 24 conectado en el extremo del fondo de la parte giratoria del motor 18 y que gira de forma solidaria. El eje giratorio 24 va montado en la carcasa inferior 22 mediante rodamientos 26 que pueden ser rodamientos de bolas, rodamientos esféricos o cualquier otro tipo conocido de rodamientos. El eje giratorio 24 dispone de una abertura desplazada 24a en su extremo inferior. El desplazamiento es tal que el diámetro total de la órbita en la realización preferida es 1/16''. Ubicado en la abertura 24a se encuentra el rodamiento inferior 28, que sirve para permitir la rotación entre el eje pasante 16 y el eje giratorio 24. El rodamiento 28 puede ser, en este caso también, un rodamiento de bolas, un rodamiento esférico o de otro tipo conocido.

El extremo inferior 16b del eje que pasante 16 lleva roscada una punta 30 que se prolonga por la abertura 22a en el extremo inferior de la carcasa inferior 22. La punta 30 puede ser un orificio circular simple o de otro tipo. Se puede incluir un fuelle 32 para sellar la abertura entre la abertura 30 y la carcasa inferior 22, evitando así la migración de material adhesivo hacia el dispensador 10.

Se puede montar un codificador giratorio 36 en la parte superior o posterior del motor 18 permitiendo un conocimiento (y control) preciso de la posición de giro de la boquilla dispensadora 30 para aplicaciones de chorro. El motor puede además tener un sensor de posición interno que podría utilizarse de forma similar.

Las figuras 2 y 5 muestran una realización alternativa del dispensador designado 110, de naturaleza similar al diseño de la figura 1, excepto que en vez de tener una manguera trenzada para el miembro de eje pasante 16, la realización de la figura 2 utiliza un tubo simple fabricado de acero inoxidable para el eje pasante 116 que va unido mediante el rodamiento 128 con relación al eje de giro 124. El eje 116 va fijado al accesorio de conexión 130 mediante el uso de un adhesivo (o por soldadura fuerte u otros métodos).

La figura 3 muestra otra realización alternativa 210, de naturaleza similar a las demás realizaciones descritas anteriormente.

La figura 4 muestra una realización alternativa 310 que proporciona la posibilidad de suministrar varios materiales componentes desde un sistema similar. Se proporciona un manguito 336 alrededor del mezclador 334 que refuerza y da soporte adicional para permitir que el mezclador funcione a altas presiones. El manguito 336 del mezclador se ajusta fuertemente sobre el mezclador estático 334 y soporta el mezclador estático 334 en toda su longitud, permitiendo así un funcionamiento a altas presiones. La parte superior externa del manguito 336 del mezclador es semi-esférica, como muestra el diagrama. En la parte superior del manguito 336 del mezclador, en la parte interior, la forma se adapta al mezclador estático 334. El mezclador estático 334 y el manguito 336 del mezclador van soportados por el tubo roscado y la parte superior del tubo roscado tiene forma esférica en el interior y una sección roscada en el exterior. Cuando el tubo roscado se atornilla en la boquilla correspondiente, el mezclador estático y el manguito del mezclador son presionados contra la boquilla, creando un sello hermético a la presión. Debido a la forma esférica del tubo del mezclador estático, quedan libres para bascular mientras están dentro del tubo roscado y siguen manteniendo una junta hermética contra la boquilla.

El mezclador estático, el manguito del mezclador y el tubo roscado se adaptan dentro del tubo giratorio, que tiene un orificio desplazado en el extremo de aplicación. El tubo giratorio se soporta mediante el motor y mientras el tubo gira el mezclador estático, el manguito del mezclador y el tubo roscado son forzados por el orificio central descentrado del tubo giratorio a moverse en órbita. Desenroscando el tubo roscado se puede extraer el mezclador estático. El mezclador estático es un elemento desechable que puede ser sustituido cuando el material se vulcaniza en el tubo entre los turnos de producción o durante la noche.

Se considera que pueden hacerse varios cambios y modificaciones en el dispensador sin alejarse del alcance del invento, según se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (4)

1. Un dispensador orbital (10) montable mediante robot para la aplicación de materiales viscosos y conectado a una fuente de estos, incluyendo dicho dispensador: una carcasa con un primer y segundo extremos (12, 22); un tubo (16) con un primer y segundo extremos (16a, 16b), teniendo el primer extremo (16a) de dicho tubo un eje y estando fijado a dicha carcasa, junto al primer extremo (12) de la carcasa; medios para impartir un movimiento giratorio, ubicados en dicha carcasa (12, 22), incluyendo dichos medios un motor (18) con un eje de rotación, y un árbolo giratorio (24) con un primer y segundo extremos y que está montado dentro de dicha carcasa (12, 22) y tiene un eje de rotación, en donde el eje del primer extremo de dicho tubo, el eje de rotación de dicho motor y el eje de rotación del árbol son generalmente coincidentes, el primer extremo de dicho árbol está conectado a dicho motor (18) y, el segundo extremo (24a) de dicho árbol está montado giratoriamente en el segundo extremo (22) de dicha carcasa y el segundo extremo (16b) de dicho tubo está montado excéntrica y giratoriamente en el segundo extremo (22) del árbol, permitiendo así un movimiento de torbellino que se impartirá al segundo extremo (16b): y caracterizado porque dicho tubo (16) está construido con una longitud, un espesor y un material tales que le permitan flexarse durante el movimiento de torbellino; y el primer extremo de dicho tubo va firmemente fijado a dicha carcasa.

2. El dispensador orbital de la reivindicación 1, donde dicho tubo (16) va fijado adhesivamente al primer extremo (12) de dicha carcasa.

3. El dispensador orbital de la reivindicación 1, donde dicho tubo (16) va soportado en un rodamiento con relación a dicho medio de movimiento giratorio.

4. El dispensador orbital de la reivindicación 1, que comprende además medios de variación de la velocidad de dicho motor (18).