Dispositivo vibratorio para orientar piezas pequeñas.
Alimentador vibratorio de cuenco que alimenta pasadores de plástico. Las vibraciones mueven los pasadores hacia arriba por la rampa. Una ranura en la pared en la parte superior permite que el extremo estrecho de los pasadores se deslice, con la cabeza hacia adentro. Los pasadores que no se alinean de esta manera vuelven a caer dentro del recipiente a medida que la rampa se estrecha. Los pasadores alineados se deslizan por la estrecha rampa y se deslizan debajo de una varilla curva que los mantiene en su lugar hasta que terminan en la estación de salida.
Los alimentadores de cuenco vibratorios, también conocidos como alimentadores de cuenco , son dispositivos comunes que se utilizan para orientar y alimentar componentes individuales para su ensamblaje en líneas de producción industriales . Se utilizan cuando un paquete a granel de componentes pequeños clasificados aleatoriamente debe introducirse en otra máquina uno por uno, orientados en una dirección particular. [1]
Diseño
Un alimentador vibratorio es un dispositivo autónomo diseñado para manipular piezas del mismo tipo en una orientación específica. Consiste en un recipiente de forma especial con rampas y otras características diseñadas para las piezas que se alimentan. Por lo general, se incluye una pista de acumulación de alimentación de salida (lineal o por gravedad) para transportar las piezas y descargarlas en la máquina de ensamblaje. Viene en muchas formas y tamaños. La unidad de accionamiento, disponible en accionamientos piezoeléctricos , electromagnéticos y neumáticos , hace vibrar el recipiente, lo que obliga a las piezas a subir por una pista circular inclinada. Una unidad de accionamiento vibratorio, sobre la cual está montado el tazón, y una caja de control de amplitud variable controlan el alimentador del tazón y pueden ajustar el flujo de piezas a la pista de alimentación de salida mediante sensores. Las herramientas (hechas a mano) están diseñadas para clasificar y orientar las piezas en una posición consistente y repetible. La longitud, el ancho y la profundidad del riel se eligen cuidadosamente para adaptarse a cada aplicación, forma y tamaño de componente. Se aplican revestimientos especiales para cubetas y pistas según la forma, el tamaño y el material del componente. Estos ayudan a la tracción, reducen el daño a las piezas y reducen los niveles acústicos.
Los alimentadores vibratorios se basan en el comportamiento mecánico de una pieza, de modo que cuando se sacuden suavemente a lo largo de un canal transportador especialmente diseñado para la pieza, muchas se alinearán gradualmente de manera adecuada y el resto volverá a caer dentro del recipiente. De este modo, una corriente de piezas sale del transportador del alimentador una por una, todas en la misma orientación. Este transportador conduce luego directamente a la siguiente máquina de ensamblaje o empaquetadora.
La orientación se basa en la forma y el comportamiento mecánico de un objeto, en particular la posición de su centro de masa en relación con su centro de volumen. Por lo tanto, funciona bien para piezas como tornillos de máquina , con simetría rotacional y una clara asimetría en un extremo pesado. No funciona para formas totalmente simétricas o cuando la orientación deseada depende de una característica como el color. Las rampas dentro de un alimentador de cuenco están diseñadas específicamente para cada parte, aunque el mecanismo central se reutiliza en diferentes partes. La orientación de salida de un alimentador de cuenco depende de la forma de la pieza y de la distribución de masa. Cuando esta no es la orientación necesaria para el siguiente paso de ensamblaje, un alimentador suele ir seguido de un transportador giratorio que gira la pieza según sea necesario.
Usar
Los alimentadores vibratorios son utilizados por todas las industrias, incluidas las industrias farmacéutica , automotriz , electrónica , cosmética , alimentaria , de bienes de consumo de rápido movimiento (FMCG), embalaje y metalurgia. [2] También presta servicios a otras industrias como la del vidrio, la fundición, el acero, la construcción, el reciclaje, la pulpa y el papel y el plástico. Los alimentadores vibratorios ofrecen una alternativa rentable al trabajo manual, ahorrando tiempo y costos de mano de obra al fabricante. Se deben considerar varios factores al seleccionar un alimentador de piezas, incluida la industria, la aplicación, las propiedades del material y el volumen del producto.
Con una integración cada vez mayor en todo el proceso de producción, la necesidad de alimentadores a veces se reduce suministrando los componentes en paquetes de cinta o similares, que los mantienen orientados de la misma manera durante el envío y el almacenamiento. Estos son más comunes en campos como la electrónica , donde los componentes deben usarse en una orientación particular, pero esto no se puede detectar mecánicamente.
Historia/inventor
Feeder Bowl: 09/12/1950, patente estadounidense 2.654.465, Mario Thomas Sgriccia [3]
Patente de EE. UU.: https://docs.google.com/viewer?url=patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US2654465.pdfImagen del comedero de 1950, patente estadounidense 2.654.465Ver imagen.
tipo de cuencos
[4]
Tipos de sistemas de alimentación
Comederos de cuenco: constan de una tapa de cuenco con un riel en espiral dentro del cuenco. Los componentes se entregan desde la parte inferior del alimentador del tazón por el riel hasta la parte superior del alimentador a medida que el tazón vibra. Luego las piezas se colocan en la posición adecuada. Estas piezas normalmente se introducen luego en una vía vibratoria o neumática [5]
Alimentadores centrífugos : también conocidos como " alimentadores rotativos ", tienen un rotor cónico accionado centralmente rodeado por una pared circular del recipiente. El alimentador separa los componentes utilizando fuerza giratoria y las piezas giran a alta velocidad y son arrastradas hacia el exterior del recipiente. [6]
Alimentadores escalonados: Los componentes se recogen de la tolva mediante platos elevadores, se preseleccionan y se alimentan hasta alcanzar la altura de transferencia deseada. Las características clave del alimentador escalonado son que funciona de forma silenciosa y sin vibraciones.
Alimentadores lineales: Transporte horizontal de componentes. Se utiliza para manejar suministros irregulares de piezas de equipos anteriores, creando un almacén intermedio y un flujo fluido para procesos posteriores. Aplicación especial: diseño multipista. [7]
Alimentadores de alfombras: permiten una manipulación suave de componentes orientados desde dispositivos a granel hasta dispositivos de escape que crean acumulación de producto antes de una máquina o unidad de manipulación. [8]
Alimentadores vibratorios de 3 ejes: alimentadores robóticos de piezas que utilizan una placa vibratoria para distribuir las piezas uniformemente sobre una superficie nivelada para que un robot industrial las recoja. Este tipo de alimentador permite una alimentación flexible de piezas de muy alto rendimiento, una preorientación de piezas y una distribución superficial óptima de piezas y componentes a granel. [9]
Alimentadores espaciales: El alimentador espacial se utiliza para separar y alimentar bolsas de película suelta, bolsas con sellado de cuatro lados, flow packs, bolsas 3D, etc. Este tipo de alimentador son unidades versátiles de alta velocidad con la capacidad de aislar y colocar por igual componentes no uniformes y flexibles. [10]
Alimentadores flexibles: un alimentador flexible es un sistema basado en visión que se combina con un robot colaborativo o industrial para realizar tareas de alimentación de piezas automáticamente. El sistema de visión detecta las piezas y envía sus coordenadas al robot para su recogida. Estos sistemas pueden realizar fácilmente un cambio de producto: a veces incluso automáticamente, si están equipadas con una función de vaciado rápido. Los alimentadores robóticos de piezas son capaces de manejar una amplia variedad de formas, tamaños y materiales de componentes en superficies con diferentes colores, texturas y grados de adhesión. [11] Este tipo de alimentador maximiza su eficiencia al hacer que los procesos de caída, separación y recolección sean completamente independientes y simultáneos. Algunos tipos de alimentadores flexibles pueden manejar diferentes tipos de componentes al mismo tiempo (con superficies separadas en múltiples sectores) y trabajar en modo de seguimiento continuo para obtener rendimientos aún mejores.
Empresas de sistemas de alimentación
Wibramet Piotr Sokołowski: fabricante polaco [12]
Comederos de cuenco TAD [13]
Alimentadores Bellco
Comercial de Aplicaciones Vibrantes, SL - Fabricante
Colletti Equipamentos: El fabricante brasileño más importante. [14]
Ars srl: fabricante italiano, produce el sistema de alimentación FlexiBowl® [15]
Fujicon Engineering (Singapur): fabricante [16]
PULSA Bols Vibrantes [17]
TISEC Automation: Proveedor de sistemas de automatización industrial [18]
Autofeed Corporation: fabricante
CentriVibe, Inc.: sistemas de alimentación y separación de resortes
(Shenzhen) Sunitop International Co., Ltd: fabricante, distribuidor de Sinfonia en China
Suzhou Huilide Machine Co., Ltd.: fabricante
Automatización de EE. UU.
VTR Feeder Solutions: fabricación de mecanizado
Wibramet Piotr Sokołowski: fabricante polaco [22]
Vibsort Waldemar Ziaja: fabricante polaco [23]
Vibramaksan: fabricante turco [24]
Accesorios
Recubrimiento : Los recubrimientos del alimentador de tazones, como el poliuretano o el flocado , minimizan el desgaste, el ruido y el daño a las piezas. [25]
Cerramiento/cubierta acústica: Estructura revestida de espuma que absorbe el ruido creado por el alimentador vibratorio. Reduce el ruido y protege contra el polvo y la contaminación.
Placas base: permiten un fácil montaje de la unidad motriz en la bancada de la máquina
Sensores: Control de nivel mínimo/máximo en pista lineal
Tolva: contenedor grande a granel que almacena material y regula el flujo de piezas hacia el sistema de alimentación vibratoria.
^ Maul, Gary (21 de agosto de 2008). "Un modelo de sistemas y simulación del alimentador de cuenco vibratorio". Revista de sistemas de fabricación . 16 (5): 309–314. doi :10.1016/S0278-6125(97)88461-0.
^ "Mecánica de equipos vibratorios". 3 de marzo de 2013.
^ Sgriccia, Mario T. Comedero. Syntron Co, cesionario. Patente US2654465 A. 9 de diciembre de 1950. Impresión.
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^ "¿Qué es un comedero de tazón? ¿Cómo funciona?" . Consultado el 5 de mayo de 2016 .
^ Eshelman, Michael (New Port Richey, FL), Harrison, George (Brooksville, FL), Roach, Jack (Wrightsville, PA), Roberts, Chad (Spring Hill, FL), Karp, Brian (Spring Hill, FL), Pugh, David (Brooksville, FL), Coombs, Sean (Lansing, MI). 1999. Alimentador centrífugo. Estados Unidos Sims Machine & Controls, Inc. (Brooksville, FL), 5954185, http://www.freepatentsonline.com/5954185.html
^ Hoppmann, Kurt H. (Falls Church, VA), Vaughn, Charles (Stafford, VA), Anderson, Philip S. (Sumerduck, VA), Schmitt, Werner H. (Falls Church, VA). 1993. Alimentador lineal. Estados Unidos Hoppmann Corporation (Chantilly, VA), 5236077, http://www.freepatentsonline.com/5236077.html
^ "Características de los alimentadores de alfombras" . Consultado el 5 de mayo de 2016 .
^ "Alimentadores vibratorios flexibles de 3 ejes" . Consultado el 1 de mayo de 2016 .
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^ "Alimentación flexible en automatización: Sistemas de alimentación automatizados Flexibowl".
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^ "Fabricante de componentes de automatización" . Consultado el 31 de julio de 2018 .
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^ "Fabricante alemán".
^ "Fabricante británico" . Consultado el 5 de febrero de 2020 .
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^ "Fabricante polaco" . Consultado el 27 de abril de 2022 .
^ "Fabricante turco" . Consultado el 27 de abril de 2022 .
^ "Recubrimiento de alimentadores vibratorios". 28 de junio de 2018 . Consultado el 31 de julio de 2018 .
