ES2232469T3 - Dispositivo para separacion, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnetico. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio y otro material no ferromagnético constituido por una araña de atracción provista de una serie de bloques de imanes y de electrodos de contacto, que aprovechando los efectos producidos por las fuerzas de Lorentz conjuntamente con la acción de una serie de ventosas de vacío, está dotada de la capacidad de atraer chapas de aluminio.

Description

Dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnético.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención se refiere, como su título indica, a un dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnético como su propio nombre indica utilizado para la alimentación de líneas de corte y embutición, líneas de transferencia de componentes de aluminio, etc.

Antecedentes

Cuando se tiene una pila de chapas y se intenta levantar la primera con ayuda de algún sistema de vacío 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 sólo 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.

EP-A-0 939 047 (Renault) desvela un método y dispositivo para separar láminas de material por medio de la aplicación del principio de Lorenz, de forma tal que una esquina de la lámina superior de una pila pueda ser ligeramente levantada debido a la aplicación de un campo magnético en dicha esquina, junto con la aplicación de una corriente eléctrica perpendicular a las líneas de fuerza de dicho campo magnético. Es necesaria la cooperación de una ventosa situada en dicha esquina de la lámina a fin de mantener la lámina superior separada de las otras láminas hasta que se coloquen varias ventosas sobre la lámina superior para su completa separación y su transporte.

El papel de todas las ventosas mencionadas es esencial para la aplicación práctica de dicha invención, haciendo así difícil y larga la operación, dado que requiere el posicionamiento de un primer dispositivo para la creación de la fuerza de Lorenz y la colocación de una primera ventosa, siendo retirado dicho dispositivo posteriormente una vez que un segundo dispositivo provisto de un conjunto de ventosas se sitúa en posición y el conjunto de ventosas levanta la lámina superior.

La presente invención supera las desventajas mencionadas mediante la obtención de fuerzas de Lorenz a lo largo de toda la longitud de dos bordes de la lámina, no requiriendo por tanto la aplicación de vacío para mantener la lámina superior separada del resto de láminas.

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 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.

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 (partículas 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 araña de atracción es un bastidor metálico de forma rectangular, construida en cualquier material no ferromagnético, de dimensiones similares a las láminas 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 cilíndricos retráctales (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.

El 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 lámina de chapa de aluminio en donde se aprecia el levantamiento de los bordes.

Fig. 2 Vista isométrica de la gráfica de distribución de las fuerzas de atracción sobre una chapa de aluminio.

Fig. 3 Vista en planta inversa de la araña 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 araña de atracción instalada bajo un brazo robotizado sobre un bloque de de chapa de aluminio en disposición de ser atraídas.

Realización preferente de la invención

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 partículas 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 araña 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 cilíndricos 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.

El 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 lámina 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 lámina 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.

Claims (1)

1. Dispositivo para separación, levantamiento y traslado de chapas de aluminio u otro material no ferromagnético constituido por una araña de atracción (8) y un sistema de alimentación eléctrica (9), estando dicha araña de atracción provista de la capacidad de atraer chapas de aluminio cuando se hace circular una corriente eléctrica en los alrededores del borde (1) de una chapa (2) de aluminio mientras al mismo tiempo el borde (1) se encuentra bajo la acción de un campo magnético ya que dicha chapa es atraída por un campo de fuerzas (7) que se origina cuando se hace circular una corriente eléctrica a través de sus bordes (1) mientras al mismo tiempo dichos bordes (1) se encuentran bajo la acción de un campo magnético caracterizado porque la araña de atracción (8) es un bastidor metálico de forma rectangular, construida en cualquier material no ferromagnético, de dimensiones similares a las de las chapas de aluminio (2) a manipular, teniendo una serie de bloques de imanes (10) dispuestos linealmente a lo largo de los dos lados más largos del rectángulo que forma dicho bastidor, estando constituidos dichos bloques de imanes (10) por un número de imanes permanentes (13) encapsulados por una caja metálica, dejando una banda (14) descubierta sobre la unión de los imanes que generan un flujo magnético en la misma dirección en todos los bloques; dichos imanes permanentes (10) teniendo una anchura (15) entre 50 y 70 mm., una longitud (16) entre 60 y 120 mm., y un espesor del paquete (17) entre 30 y 60 mm, estando provista dicha araña, al comienzo y al final de la serie de bloques de imanes (10), de dos electrodos (11) metálicos cilíndricos retráctiles que terminan en una superficie plana cuadrada (12) de 30 a 50 mm. de lado para mejorar la transmisión de la corriente eléctrica, conectados con el sistema de alimentación eléctrica (9) mediante conductores eléctricos (18).