Redo Sanchez, Albert (Carretera Castellvell, 14 Reus, E-43206, ES)
ANTECEDENTES Cuando se tiene una pila de chapas y se intenta levantar la primera con ayuda de algún sistema de vacio suele ocurrir que, debido a la adherencia de las chapas, se levantan varias a la vez.
En chapas de hierro o materiales ferromagnéticos este problema se ha solucionado poniendo imanes en los lados de las pilas de chapa, los cuales separan las puntas de las primeras chapas. De esta manera, con un poco de separación entre las chapas, aunque sea solo en los bordes, se consigue que cuando se aspire mediante vacío la primera chapa solo se coja ésta y no las otras.
Si queremos trabajar con chapas no ferromagnéticas este problema no se puede solucionar a base de imanes solamente, debido a que no presentan imantación de ningún tipo, por lo que hay que recurrir a soluciones de tipo mecánico que dificultan la manipulación de dichas chapas y bajan el rendimiento en general de las instalaciones de manipulación y transferencia de chapas y en consecuencia el rendimiento de todos los procesos que están a continuación.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Con el fin de eliminar los inconvenientes expuestos anteriormente se ha desarrollado el dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnético. Dicho dispositivo está basado en el fundamento físico de las fuerza de Lorentz. Esta fuerza se manifiesta sobre partículas cargadas eléctricamente que se mueven y, es una fuerza perpendicular al piano formado por la velocidad a la que se mueven las cargas eléctricas y el campo magnético a las que están sometidas dichas partículas, según la regla del sacacorchos. Su expresión matemática es F=q. (v x B), donde q es la carga eléctrica, v su velocidad y B el campo magnético en el punto en el cual se encuentra la carga.
Un metal es un medio en el que los electrones pueden circular con relativa
facilidad, es decir, se puede hacer pasar mucha corriente con un efecto de Joule moderado o muy pequeño. En consecuencia si por una chapa metálica delgada hacemos circular una corriente eléctrica (particulas cargadas eléctricamente en movimiento) en una cierta dirección y aplicamos un campo magnético perpendicular a la dirección de dicha corriente eléctrica y coplanario a la superficie de la placa, entonces generaremos una fuerza de atracción dirigida en la dirección perpendicular a la placa. Esta fuerza perpendicular es la que nos proporcionará el levantamiento de la chapa.
Trasladando esta observación al terreno práctico si hacemos circular, mediante unos electrodos metálicos, una corriente eléctrica en las proximidades de los dos lados más largos de una chapa de aluminio de forma rectangular a la vez que, mediante unos imanes permanentes, provocamos un campo magnético entre los electrodos de contacto, generaremos unas fuerzas de atracción sobre la chapa de aluminio que proporciona la elevación de dicha chapa.
La corriente eléctrica se distribuye por toda la placa, pero hay regiones en las que tiende a circular con mayor intensidad que en otras, concretamente en las líneas imaginarias que unen los puntos de contacto con los electrodos, alcanzando los mayores valores en estos mismos puntos y en consecuencia es donde mayor fuerza de atracción sobre la chapa se genera.
Según el principio teórico expuesto anteriormente y las observaciones prácticas realizadas el dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnético está constituido por una araña de atracción y el sistema de alimentación eléctrica.
La arana de atracción es un bastidor metálico de forma rectangular, construida en cualquier material no ferromagnético, de dimensiones similares a las laminais de chapas de aluminio que va a manipular. En los dos lados más largos están dispuestos linealmente una serie de bloques de imanes ; en el inicio y final de la hilera de bloques de imanes dicha araña dispone de dos electrodos metálicos cilindricos retráctiles (que se retraen cuando se presionan sobre la chapa de aluminio) que terminan en una superficie plana cuadrada de 30 a 50 mm. de lado para mejorar la transmisión de la corriente eléctrica.
Los bloques de imanes están constituidos por un número comprendido entre 8 y 12 imanes encapsulados por una caja metálica, de hierro preferentemente, dejando una franja al descubierto sobre la unión de los imanes generando un flujo magnético de la misma dirección en todos los bloques. Dichos bloques de imanes tienen una anchura entre 50 y 70 mm., una longitud entre 60 y 120 mm. y el grueso del paquete entre 30 y 60 mm.
EI sistema de alimentación de corriente eléctrica rectificada es capaz de suministrar corrientes eléctricas entre 100 y 500 A y una potencia entre 1.200 y 1.500 W.
DESCRIPCION DETALLADA DE LOS DIBUJOS Para la mejor comprensión del objeto de la presente invención se describe a continuación una realización práctica preferencial del dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnético, objeto de la presente invención, en base a las figuras adjuntas : Fig. 1 Vista isométrica de una lambina de chapa de aluminio en donde se aprecia el levantamiento de los bordes.
Fig. 2 Vista isométrica de) a gráfica de distribución de las fuerzas de atracción sobre una chapa de aluminio.
Fig. 3 Vista en planta inversa de la arana de atracción del dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnético.
Fig. 4 Vista en alzado de la araña de atracción del dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnético.
Fig. 5 Vista isométrica del bloque de imanes.
Fig. 6 Vista en alzado de la arana de atracción instalada bajo un brazo robotizado sobre un bloque de de chapa de aluminio en disposición de ser atraídas.
REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION El dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnético está basado en el fundamento físico de las fuerza de Lorentz. Esta fuerza se manifiesta sobre articulas cargadas eléctricamente que se mueven y, es una fuerza perpendicular al plano formado por la velocidad a la que se mueven las cargas eléctricas y el campo magnético a las que están sometidas dichas partículas, según la regla del sacacorchos. Su expresión matemática es F=q. (v x B), donde q es la carga eléctrica, v su velocidad y B el campo magnético en el punto en el cual se encuentra la carga.
Si hacemos circular, mediante unos electrodos metálicos, una corriente eléctrica en las proximidades de los dos lados más largos (1) de una chapa (2) de aluminio de forma rectangular a la vez que, mediante unos imanes permanentes, provocamos un campo magnético entre los electrodos de contacto, generaremos unas fuerzas de atracción (3) sobre la chapa (2) de aluminio que proporciona la elevación de dicha chapa (3).
La corriente eléctrica se distribuye por toda la chapa (2), pero hay regiones en las que tiende a circular con mayor intensidad que en otras, concretamente en las líneas imaginarias (4) que unen los puntos de contacto (5) con los electrodos, alcanzando los mayores valores (6) en estos mismos puntos y en consecuencia es donde mayor fuerza de atracción (7) sobre la chapa se genera.
Según el principio teórico expuesto anteriormente y las observaciones prácticas realizadas el dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnético está constituido por una arana de atracción (8) y el sistema de alimentación eléctrica (9).
La araña de atracción (8) es un bastidor metálico de forma rectangular, construida en cualquier material no ferromagnético, de dimensiones similares a las chapas de aluminio (2) que va a manipular. En los dos lados más largos están dispuestos linealmente una serie de bloques de imanes (10); en el inicio y final de la hilera de bloques de imanes (10) dicha araña dispone de dos electrodos (11) metálicos cilindricos retráctiles (que se retraen cuando se presionan sobre la chapa de aluminio (2)) que terminan en una superficie plana cuadrada (12) de 30 a 50 mm. de lado para mejorar la transmisión de la corriente eléctrica.
Los bloques de imanes (10) están constituidos por un número comprendido entre 8 y 12 imanes (13) encapsulados por una caja metálica, de hierro preferentemente, dejando una franja (14) al descubierto sobre la unión de los imanes generando un flujo magnético de la misma dirección en todos los bloques. Dichos bloques de imanes (10) tienen una anchura (15) entre 50 y 70 mm., una longitud (16) entre 60 y 120 mm. y el grueso del paquete (17) entre 30 y 60 mm.
EI sistema de alimentación (9) de corriente eléctrica rectificada es capaz de suministrar corrientes eléctricas entre 100 y 500 A y una potencia entre 1.200 y 1. 500 W.
La araña de atracción (8), el sistema de alimentación eléctrica (9) con los conductores (18) está instalado pendiendo de un brazo robotizado (19) con capacidad de movimiento en el sentido de los tres ejes de simetría para poder atraer las chapas de alumino (2) situadas sobre unos caballetes (20).
Al descender el brazo robotizado (19) aproximando la araña de atracción (8) al paquete de de chapa de aluminio (2) de forma que los electrodos retráctiles (11) hacen contacto con la primera lambina de chapa (2) haciendo pasar la corriente generada por el sistema de alimentación eléctrica (9) por los bordes (1) de dicha chapa (2) provocando que dichos bordes (1) sean atraídos por los bloques de imanes (10) de forma que se produce la separación entre la chapa superior y la inmediatamente inferior sin que se le adhiera la lambina de chapa
inmediatamente inferior.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como una forma de llevarlo a la práctica, solo nos queda por añadir que en su conjunto y partes que lo componen es posible introducir cambios de forma, materiales y de disposición, siempre y cuando dichas alteraciones no varíen substancialmente las características de la invención que se reivindican a continuación.
Next Patent: METHOD AND DEVICE FOR THE STACKING OF FLAT OBJECTS