ES2306957T3 - Maquina paletizadora. - Google Patents
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Abstract
Una máquina paletizadora (1) para convertir una serie de productos individuales (2) en una serie de palets (3), definido cada uno por un número dado de capas apiladas (4) de productos (2); cada capa (4) de productos (2) está definida por un número de filas adyacentes (6) de productos (2); la máquina paletizadora (1) comprende una plataforma de trabajo (7) en la que cada palet (3) es formado sucesivamente, un transportador lineal (8) para suministrar una serie de productos sueltos (2) al lado de la plataforma de trabajo (7) y una unidad de orientación y compactación (9) para orientar y compactar los productos y que recibe los productos sueltos (2) desde dicho transportador lineal (8) en la entrada y suministra una serie de filas (6) de productos (2) a la salida; la máquina paletizadora (1) también comprende una unidad de construcción de capas (10) que a su vez comprende una plataforma de construcción de capas (13) movible sobre dicha plataforma de trabajo (7) y para formar cada capa (4) de productos (2) y depositar luego la capa (4) por gravedad sobre la parte superior del palet (3) que está siendo formado sobre la plataforma de trabajo (7), una plataforma de traslado de filas (14) que se mueve verticalmente junto a dicha plataforma de construcción (13) para trasladar una o más filas (6) de productos (2) de una vez desde dicha unidad de orientación y compactación (9) a dicha plataforma de construcción (13), y un elemento de empuje (30) para mover una o más filas (6) de productos (2) de una vez desde dicha plataforma de traslado (14) a dicha plataforma de construcción (13); la máquina paletizadora (1) se caracteriza porque dicho elemento de empuje (30) está adaptado para mover dichas filas (6) de productos (2) también desde dicha unidad de orientación y compactación (9) a dicha plataforma de traslado (14).
Description
Máquina paletizadora.
La presente invención se refiere a una máquina
paletizadora.
Como se sabe, en la industria del embalaje
existen numerosos tipos de máquinas paletizadoras para convertir de
manera totalmente automática una serie de productos envasados
sueltos en una serie de palets, comprendiendo cada uno un número
dado de capas de productos apilados sobre un palet de soporte para
formar un único bloque y facilitar así su transporte.
Para que las actuales máquinas paletizadoras
sean más compactas, el Solicitante, ha diseñado y comercializado el
pasado año un nuevo modelo de máquina paletizadora que presenta
diversas soluciones técnicas altamente innovadoras que permiten una
drástica reducción del tamaño general de la máquina, mejorando al
mismo tiempo su eficiencia y flexibilidad, pero sin reducir en
absoluto el rendimiento horario.
La máquina paletizadora en cuestión comprende
fundamentalmente: una plataforma de trabajo en la que se va
formando sucesivamente cada palet; un primer transportador lineal
para retirar cada palet terminado de la plataforma de trabajo; un
segundo transportador lineal para suministrar una sucesión de
productos envasados sobre la plataforma de trabajo; y una unidad
orientadora y compactadora para orientar y compactar los productos
envasados sueltos del segundo transportador lineal para formar las
filas de productos que conformarán sucesivamente cada capa en el
palet.
La máquina paletizadora descrita arriba también
dispone de una unidad de construcción de capas para recibir cada
fila de productos de la unidad orientadora y compactadora;
transferir la fila de productos inmediatamente a la parte superior
del palet que se está formando en la plataforma de trabajo;
trasladar la fila de productos sobre las otras filas de productos
que ya están colocados en la parte superior del palet que se está
formando, de modo que se construya la capa de productos
directamente sobre la parte superior del palet; y depositar por
gravedad la capa completada de productos directamente sobre la
parte superior del palet que se está formando en la plataforma de
trabajo.
La unidad de construcción de capas en cuestión
comprende una plataforma de construcción de capas que se mueve
verticalmente sobre la plataforma de trabajo y que actúa como
superficie de soporte sobre la que se forma cada capa del palet
antes de ser depositada sobre la parte superior del palet que se
está formando en la plataforma de trabajo; y una plataforma de
traslado de filas de productos que se mueve verticalmente en el
espacio entre la plataforma de construcción de capas y la unidad
orientadora y compactadora, para transferir una o más filas de
productos de una vez desde la unidad orientadora y compactadora
hasta la mencionada plataforma de construcción.
Las filas de productos son trasladadas desde la
unidad de orientación y compactación hasta la plataforma de
traslado por medio de un primer elemento de empuje montado en la
unidad de orientación y compactación y son transferidas desde la
plataforma de traslado hasta la plataforma de construcción de capas
por medio de un segundo elemento de empuje montado en la plataforma
de construcción de capas.
Una máquina paletizadora de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1 también es conocida a partir de GB
2 003 818 A.
Un objeto de la presente invención es mejorar
las máquinas paletizadoras existentes para que sean más compactas
mejorando al mismo tiempo su flexibilidad, fiabilidad y rendimiento
horario.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona una máquina paletizadora para convertir una serie de
productos individuales en una serie de palets, definido cada uno por
un número dado de capas apiladas de productos; cada capa de
productos está definida por número de filas adyacentes de
productos; la máquina paletizadora comprende una plataforma de
trabajo en la que se conforma sucesivamente cada palet, un
transportador lineal para suministrar una serie de productos
sueltos sobre la plataforma de trabajo y una unidad de orientación y
compactación para orientar y compactar los productos y que recibe
los productos sueltos de dicho transportador lineal a la entrada y
suministra una serie de filas de productos a la salida; la máquina
paletizadora está caracterizada por comprender también una unidad
de construcción de capas que a su vez comprende una plataforma de
construcción de capas que se mueve sobre dicha plataforma de
trabajo y para formar cada capa de productos y depositar a
continuación la capa por gravedad sobre la parte superior del palet
que está siendo formado en la plataforma de trabajo; una plataforma
de traslado de filas que se mueve verticalmente al lado de dicha
plataforma de construcción para trasladar una o más filas de
productos de una vez desde dicha unidad de orientación y
compactación hasta dicha plataforma de construcción; y un elemento
de empuje para mover una o más filas de productos de una vez desde
dicha unidad de orientación y compactación hasta dicha plataforma de
traslado y desde dicha plataforma de traslado hasta dicha
plataforma de construcción.
Se describirá una realización no limitativa de
la presente invención a modo de ejemplo haciendo referencia a los
dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 muestra una vista lateral, con
partes en sección y partes eliminadas en aras de la claridad de una
máquina paletizadora de acuerdo con las enseñanzas de la presente
invención;
La Figura 2 muestra una vista en planta, con
partes eliminadas en aras de la claridad de la máquina paletizadora
de la Figura 1;
Las Figuras 3 y 4 muestran una vista en planta y
una vista lateral respectivamente, con partes en sección y partes
eliminadas en aras de la claridad de una parte componente de la
máquina paletizadora de las Figuras 1 y 2;
Las Figuras 5, 6 y 7 muestran tres vistas
laterales de la máquina paletizadora de la Figura 1 en tres
posiciones de funcionamiento.
Con referencia a las Figuras 1 y 2, el número
(1) indica de manera general una máquina paletizadora para
convertir automáticamente una serie de productos individuales (2) en
una serie de palets (3), definido cada uno por un número dado de
capas (4) de productos apilados sobre un palet de soporte genérico
(5) para formar un bloque único fácil de transportar.
En el ejemplo mostrado, el palet (3) está
definido por seis capas (4) de productos, definida cada una por
cuatro filas (6) adyacentes y paralelas de productos; y cada fila
(6) de productos está definida por cinco productos (2) envasados
individuales, uno al lado del otro y de forma paralepípeda.
La máquina paletizadora (1) comprende: una
plataforma de trabajo (7) en la que cada palet (3) se va formando
sucesivamente; un transportador lineal (8) para suministrar una
serie de productos sueltos (2) sobre la plataforma de trabajo (7);
y una unidad de orientación y compactación de productos (9) situada
sobre la plataforma de trabajo (7) para orientar y compactar los
productos sueltos (2) del transportador lineal (8) en filas (6) de
productos formando eventual y sucesivamente cada capa (4) del palet
(3).
La máquina paletizadora (1) también comprende
una unidad de construcción de capas (10) que retira sucesivamente
cada fila completada (6) de productos de la unidad de orientación y
compactación (9); traslada la fila (6) de productos directamente a
la parte superior del palet (3) que está siendo formado en la
plataforma de trabajo (7); coloca la fila (6) de productos sobre
cualesquiera otras filas (6) de productos ya colocadas sobre la
parte superior del palet (3) que está siendo formado en la
plataforma de trabajo (7), para componer la capa (4) de productos
directamente sobre la parte superior del palet (3); y deposita por
gravedad la capa completada (4) de productos directamente sobre la
parte superior del palet (3) que está siendo formado en la
plataforma de trabajo (7).
Debe ser indicado que en el ejemplo mostrado,
una fila (6) de productos es trasladada de una vez sobre el palet
(3), aunque se puede trasladar de una vez dos o más filas (6), a
condición de que, obviamente, el número total de filas (6)
trasladadas simultáneamente sobre el palet (3) que está siendo
formado en la plataforma de trabajo (7) sea inferior al número total
de filas (6) de productos en cada capa (4) del palet (3).
Con referencia a las Figuras 1 y 2, en el
ejemplo mostrado, la plataforma de trabajo (7) está definida por
una parte de la base de la máquina paletizadora (1) y el
transportador lineal (8) está definido por un transportador de
rodillos convencional con el extremo de salida situado al lado de
la plataforma de trabajo (7).
Por otra parte, la unidad de orientación y
compactación (9), está incorporada en el extremo de salida del
transportador lineal (8) y comprende un detector de presencia (11)
para detectar el paso del producto (2) por la unidad de orientación
y compactación (9); un número de topes móviles (12), los cuales,
mediante una orden, orientan y detienen productos (2) de una manera
predeterminada cuando los productos (2) alcanzan el extremo de
salida del transportador lineal (8); y una unidad de control (no
mostrada) para controlar los topes móviles (12) como una función de
señales del detector de presencia (11).
De manera más específica, los topes móviles (12)
están adecuadamente espaciados a lo largo de la superficie
transportadora del transportador lineal (8), de manera que cada uno
ocupe el hueco entre dos rodillos adyacentes y pueden pasar,
mediante una orden, de una posición de trabajo, en la que se
proyectan sobre la superficie de transporte para detener los
productos (2) a una posición de reposo, en la que están situados
debajo de la superficie de transporte del transportador lineal (8)
para permitir que pasen los productos (2).
Con referencia a las Figuras 1, 2, 3 y 4, la
unidad de construcción de capas (10) comprende una plataforma de
construcción de capas (13) para formar cada capa (4) del palet (3)
antes de depositarla sobre la parte superior del palet (3) que está
siendo formado sobre la plataforma de trabajo (7); y una plataforma
de traslado de filas (14) para trasladar una o más filas (6) de
productos de una vez desde la unidad de orientación y compactación
(9) a la plataforma de construcción (13).
La plataforma de construcción de capas (13) está
montada para que se mueva verticalmente sobre la plataforma de
trabajo (7) y la plataforma de traslado de filas (14) está montada
para que se mueva verticalmente dentro del espacio entre la unidad
de orientación y compactación (9) y la plataforma de trabajo
(7).
De manera más específica, la plataforma de
traslado (14) se mueve verticalmente entre una posición de carga
(Figura 5) en la que está situada al lado de la unidad de
orientación y compactación (9), es decir, en el extremo de salida
del transportador lineal (8) para recibir al menos una fila (6) de
productos del transportador lineal (8) y una posición de descarga
(Figura 7) en la que está situada al lado de la plataforma de
construcción (13), sea cual sea la altura de la plataforma de
construcción (13), para trasladar la fila o filas (6) de productos
previamente cargadas a la plataforma de construcción (13).
Debe ser indicado que la plataforma de traslado
(14) está dimensionada para trasladar un número predeterminado de
filas (6) de una vez desde la unidad de orientación y compactación
(9) a la plataforma de construcción (13); número que siempre es
inferior al número total de filas (6) de productos en cada capa (4)
del palet (3).
En el ejemplo mostrado, la plataforma de
traslado (14) está diseñada para trasladar una fila (6) de
productos de una vez desde la unidad de orientación y compactación
(9) a la plataforma de construcción (13).
Con referencia a las figuras 1 y 2, en el
ejemplo mostrado, la máquina paletizadora (1) comprende, a
horcajadas sobre la plataforma de trabajo (7), un bastidor de
soporte de tipo caballete (15), al que están fijadas tanto la
plataforma de construcción (13) como la plataforma de traslado (14)
para moverse verticalmente.
De manera más específica, el bastidor de soporte
(15) está situado entre la plataforma de trabajo (7) y la unidad de
orientación y compactación (9); y la plataforma de construcción (13)
y la plataforma de traslado (14) están ambas montadas para que se
deslicen a lo largo de los postes verticales del bastidor en lados
opuestos del mismo. En el ejemplo mostrado, la plataforma de
construcción de capas (13) sobresale del perímetro del bastidor de
soporte (15) para moverse verticalmente sobre la plataforma de
trabajo (7), mientras que la plataforma de traslado (14) está
montada para deslizarse a lo largo de los dos postes verticales,
para moverse verticalmente dentro del hueco definido por los dos
postes verticales del bastidor de soporte (15).
La máquina paletizadora (1) comprende obviamente
elementos de mando (16) y (17) para mover la plataforma de
construcción (13) y la plataforma de traslado (14) respectivamente a
lo largo de los postes verticales del bastidor de soporte (15),
para posicionar la plataforma de construcción (13) directamente
sobre la parte superior del palet (3) que está siendo formado sobre
la plataforma de trabajo (7), y hacer pasar a la plataforma de
traslado (14), mediante una orden, de la posición de carga a la
posición de descarga.
Con referencia a las Figuras 1 y 2, la
plataforma de construcción de capas (13) está definida por un
estante horizontal con una compuerta de descarga central y por una
serie de pasadores de posición móviles para compactar y tener sobre
la compuerta las filas (6) de productos en cada capa del palet
(3).
De manera más específica, el estante horizontal
está montado para moverse verticalmente, a lo largo de los postes
verticales del bastidor de soporte (15), sobre la plataforma de
trabajo (7) y tiene una compuerta de descarga central a través de la
cual cada capa (4) de productos formada en el estante es enviada
directamente sobre la parte superior del palet (3) que está siendo
formado en la plataforma de trabajo (7).
En el ejemplo mostrado, la plataforma de
construcción (13) comprende un borde de soporte rectangular (18)
montado para deslizarse horizontalmente a lo largo de los dos postes
verticales del bastidor de soporte (15), de manera que se mueva
verticalmente sobre la plataforma de trabajo (7); un obturador
móvil (19) situado en la parte inferior del borde de soporte (18)
para cerrar selectivamente el espacio dentro del borde y definir
una superficie de soporte horizontal sobre la que se forma
gradualmente cada capa (4) del palet (3); y una serie de pasadores
móviles (20) para compactar
y retener selectivamente en el centro del borde de soporte (18) las filas (6) de productos en cada capa del palet (3).
y retener selectivamente en el centro del borde de soporte (18) las filas (6) de productos en cada capa del palet (3).
De manera más específica, en el ejemplo
mostrado, el borde de soporte (18) comprende dos lados verticales
(21), conectando cada uno el borde de soporte (18) a un poste
vertical correspondiente del bastidor y está situado sobre la
plataforma de trabajo (7) de manera que el palet (3) que está
siendo formado en la plataforma de trabajo (7) está básicamente
alineado con el centro del borde de soporte (18) y está
dimensionado de manera que el palet (3) ocupa el espacio dentro del
borde de soporte (18).
El obturador móvil (19) está montado en el borde
de soporte (18) para que se mueva entre una posición cerrada, en la
que ocupa el espacio dentro del borde de soporte (18) para definir
la superficie de soporte horizontal sobre la que se forma cada capa
(4) del palet (3) y una posición abierta, en la que el espacio
dentro del borde de soporte (18) queda liberado para permitir que
la capa (4) de productos caiga directamente sobre la parte superior
del palet (3) que está siendo formado sobre la plataforma de
trabajo (7).
Con referencia a las Figuras 1 y 2, en el
ejemplo mostrado, el obturador de soporte móvil (19) está definido
por un obturador de rodillos accionado (19) que comprende
básicamente dos cadenas de distribución (22), montadas cada una de
manera movible a un lado vertical correspondiente (21) del borde de
soporte (18); una serie de rodillos de soporte horizontales (23)
que se extienden a horcajadas sobre las dos cadenas de distribución
(22), con cada uno de los dos extremos axiales montados en rotación
libre a una cadena de distribución (22); y un motor eléctrico (24)
conectado mecánicamente a ambas cadenas de distribución (22) para
accionar las cadenas sincrónicamente.
De manera más específica, cada cadena de
distribución (22) está enganchada a una serie de ruedas dentadas
montadas de manera giratoria al correspondiente lado vertical (21)
del borde de soporte (18) y los rodillos de soporte (23) están
igualmente espaciados, a horcajadas sobre las dos cadenas de
distribución (22), a lo largo de las partes horizontales inferiores
de las dos cadenas que se extienden paralelas a los márgenes
laterales del borde de soporte (18), en la parte inferior del borde
(18).
Con referencia a las Figuras 1 y 2, el motor
eléctrico (24), mueve, mediante orden, las dos cadenas de
distribución (22) hacia delante y hacia atrás para hacer pasar a los
rodillos de soporte (23), mediante orden, de una primera posición
de funcionamiento, en la que los rodillos de soporte (23) ocupan
totalmente la parte inferior del borde de soporte (18) para definir
la superficie de soporte horizontal sobre la que se forma cada capa
(4) del palet (3), a una segunda posición de funcionamiento en la
que los rodillos de soporte (23) liberan la parte inferior del borde
de soporte (18) para permitir a la capa (4) de productos caer por
gravedad directamente sobre la parte superior del palet (3) que
está siendo formado sobre la plataforma de trabajo (7).
El obturador de soporte móvil (19) se cierra
cuando los rodillos de soporte (23) están en la primera posición de
funcionamiento, y se abre cuando los rodillos de soporte (23) están
en la segunda posición de funcionamiento.
Con referencia a la Figura 2, en el ejemplo
mostrado, la plataforma de construcción (13) está equipada con tres
pasadores móviles (20) dispuestos a lo largo de tres de los cuatro
lados del borde de soporte (18).
En el ejemplo mostrado, dos pasadores móviles
(20) están situados en los lados verticales (21) del borde de
soporte (18) y cada uno comprende una barra horizontal (25) que se
extiende paralela al lado correspondiente del borde de soporte (18)
y está soportada por dos varillas de guía horizontales (26)
montadas de una manera axialmente deslizante al correspondiente
lado vertical (21) del borde de soporte (18); y un activador lineal
(27) el cual, mediante orden, mueve la barra horizontal (25)
horizontalmente hacia y desde una posición de funcionamiento en la
que la barra horizontal (25) se apoya contra el margen periférico
exterior opuesto de la capa (4) del palet (3).
El tercer pasador móvil (20) está definido por
una barra horizontal (28) situada, en una posición fija pero
ajustable, a horcajadas sobre los dos lados verticales (21) del
borde de soporte (18), en el lado opuesto del bastidor de soporte
(15).
Con referencia a las Figuras 1, 3 y 4, la
plataforma de traslado (14) comprende un estante horizontal (29)
básicamente rectangular, cuyos dos cortos bordes laterales están
montados para deslizarse a lo largo de los dos postes verticales
del bastidor, de manera que se muevan verticalmente dentro del
espacio definido por los dos postes verticales del bastidor de
soporte (15), por la unidad de orientación y compactación (9) y por
la plataforma de construcción (13); y un elemento de empuje (30)
que empuja selectivamente la/s fila/s estacionaria/s (6) de
productos en la unidad de orientación y compactación (9) directa y
horizontalmente sobre el estante horizontal (29), empujándola/s
horizontalmente sobre la superficie de transporte del transportador
lineal (8) en una dirección transversal a la dirección de
desplazamiento de los productos (2), o empuja la/s fila/s
estacionaria/s (6) de productos sobre el estante horizontal (29)
directa y horizontalmente sobre la plataforma (13), es decir, sobre
los rodillos de soporte (23) del obturador de soporte móvil
(19).
Debe mencionarse que el estante horizontal (29)
está dimensionado para acomodar una serie de filas (6) de productos
menor que la serie de filas (6) de productos en cada capa (4) del
palet (3); las filas (6) están obviamente dispuestas en paralelo y
una al lado de la otra. En el ejemplo mostrado, el estante
horizontal (29) está dimensionado para acomodar y luego trasladar
una fila (6) de productos a la plataforma de construcción (13). De
manera más específica, el estante horizontal es de una longitud y
de una anchura aproximadamente igual pero no menor de la longitud y
anchura respectivamente de cada fila (6) de productos.
Con referencia a las Figuras 2, 3 y 4, el
elemento de empuje (30) está fijado rígidamente a y sobre el
estante horizontal (29) y comprende: un elemento de soporte (31)
montado para que se mueva verticalmente a lo largo de los postes
verticales del bastidor de soporte (15), y sobre e integralmente
con el estante horizontal (29); un brazo articulado (32) con un
movimiento pantógrafo, fijado a y sobresaliendo del elemento de
soporte (31) para que se mueva a modo de pantógrafo en un plano
horizontal predeterminado; y una viga de empuje horizontal (33) que
se apoya contra el lateral de toda la fila estacionaria (6) de
productos en la unidad de orientación y compactación (9) y está
fijada al extremo libre del brazo articulado (32) para empujar
horizontalmente la fila (6).
Con referencia a las Figuras 3 y 4, en el
ejemplo mostrado, el elemento de soporte (31) comprende dos
elementos transversales horizontales (34) que se extienden paralelos
y opuestos entre sí sobre el estante horizontal (29), con sus
extremos axiales fijados rígidamente a las mismas correderas (35)
por las que está soportado el estante horizontal (29) y por las que
se desliza verticalmente a lo largo de los postes verticales del
bastidor de soporte (15) a lo largo de la plataforma de
construcción (13); y un rigidizador que conecta las partes centrales
de ambas traviesas horizontales (34). Las dos traviesas
horizontales (34) se mueven por lo tanto verticalmente junto con el
estante horizontal (29) bajo el control de los elementos de mando
(17).
Con referencia a las Figuras 1, 2, 3 y 4, el
brazo de movimiento de tipo pantógrafo articulado (32) comprende:
un primer medio-brazo horizontal, en lo sucesivo
indicado con el número (36), fijado a las dos traviesas
horizontales (34) para que gire, con respecto a ellas, en tomo a un
eje vertical A; un segundo medio-brazo horizontal,
en lo sucesivo indicado con el número (37), fijado al extremo libre
del medio-brazo (36) para que gire libremente, con
respecto a él, en tomo a un eje B paralelo al eje A; y un tren de
engranajes en cascada (38) para transmitir la rotación del
medio-brazo (36) en torno al eje A al cuerpo del
medio-brazo (37), de manera que el cuerpo del
medio-brazo (37) se vea obligado a girar en tomo al
eje B en la dirección opuesta a, y a una velocidad angular
proporcional a, la velocidad angular con la que el
medio-brazo (36) gira en tomo al eje A.
En otras palabras, el tren de engranajes en
cascada (38) transmite la rotación del medio-brazo
(36) en tomo al eje A al cuerpo del medio-brazo (37)
para coordinar la abertura en tijera de los
medio-brazos (36) y (37) con la rotación del
medio-brazo (36) en tomo al eje A.
Los medio-brazos (36) y (37)
están colocados horizontalmente uno sobre otro y la viga horizontal
(33) está fijada debajo del medio-brazo (37) a una
distancia (L_{2}) desde el eje B igual a la distancia (L_{1})
entre los ejes A y B.
De manera más específica, en el ejemplo
mostrado, la viga horizontal (33) se extiende paralela a las
traviesas horizontales (34) y al eje longitudinal del estante
horizontal (29), y está fijada al cuerpo del
medio-brazo (37) para sobresalir debajo del cuerpo
del medio-brazo (37), básicamente coaxialmente con
un tercer eje C paralelo a los ejes A y B y situada a una distancia
(L_{2}) del eje B igual a la distancia (L_{1}) entre los ejes A
y B.
El tren de engranajes en cascada (38) transmite
movimiento desde un medio-brazo al otro con una
relación de transmisión de dos a uno, de manera que la velocidad
angular a la que gira el medio-brazo (37) en tomo
al eje B con respecto al medio brazo (36) es siempre el doble de la
velocidad angular a la que gira el medio-brazo (36)
en tomo al eje A con respecto al elemento de soporte (31).
Dadas las distancias o "longitudes útiles"
iguales entre los ejes de los dos medio-brazos (36)
y (37), es decir, las distancias iguales (L_{1}) y (L_{2}) entre
ejes A, B y C y dada la relación de transmisión particular del tren
de engranajes en cascada (38), la abertura en tijera de los
medio-brazos (36) y (37) puede ser coordinada con la
rotación del medio-brazo (36) en tomo al eje A, de
manera que la rotación del medio-brazo (36) en tomo
al eje A corresponde a un movimiento lineal de la viga horizontal
(33) en una dirección horizontal perpendicular al eje longitudinal
de la barra y a lo largo de un plano de referencia vertical P
inamovible en el espacio y que contiene ambos ejes A y C.
Con referencia a las Figuras 3 y 4, en el
ejemplo mostrado, el medio-brazo (36) está definido
por dos vigas de soporte (39) conectadas a ambos extremos por dos
espaciadores de forma paralepípeda (40), uno de los cuales está
articulado al rigidizador del elemento de soporte (31) mediante un
pasador cilíndrico (41) que se prolonga coaxialmente con el eje A a
través del cuerpo del rigidizador y el cuerpo del espaciador
(40).
En el ejemplo mostrado, el pasador cilíndrico
(41) del medio-brazo (36) está rígidamente ajustado
al espaciador (40) y está montado de manera rotativa al cuerpo del
rigidizador del elemento de soporte (31) con la interposición de
cojinetes de rodadura conocidos.
Al igual que el medio-brazo
(36), el medio-brazo (37) está definido por dos
vigas de soporte (42) conectadas a ambos extremos por dos
espaciadores de forma paralepípeda (43), uno de los cuales está
articulado al espaciador (40) en el extremo libre del
medio-brazo (36) por un pasador cilíndrico (44) que
se prolonga coaxialmente con el eje B a través del cuerpo del
espaciador (40) y el cuerpo del espaciador (43). El pasador
cilíndrico (44) del medio brazo (37) está rígidamente ajustado
dentro del cuerpo del espaciador (43) y está montado de manera
giratoria al cuerpo del espaciador (40) con la interposición de
cojinetes de rodadura conocidos.
Con referencia a las Figuras 2, 3 y 4, el
elemento de empuje (30) también comprende un conjunto accionador
(45) para mover el brazo articulado y que, mediante orden, hace
girar el pasador cilíndrico (41) en tomo al eje A para rotar el
medio-brazo (36) en tomo al eje A y el
medio-brazo (37) en tomo al eje B, para abrir el
brazo articulado (32) a modo de tijera.
En el ejemplo mostrado, el conjunto accionador
(45) comprende un motor paso a paso eléctrico con control de
posición del eje codificador, que está montado en el rigidizador del
elemento de soporte (31) y está conectado mecánicamente al pasador
cilíndrico (41) para controlar en tiempo real la posición angular
del pasador cilíndrico (41). De manera más específica, a partir de
una posición de referencia angular dada, en la que los
medio-brazos (36) y (37) están colocados paralelos
y enfrentados (Figuras 2 y 3), el conjunto accionador (45) hace
girar el pasador cilíndrico (41) en el sentido de las agujas del
reloj o en sentido contrario a las agujas del reloj en tomo al eje
A en cualquier ángulo, preferentemente, aunque no necesariamente,
comprendido entre 0° y 90°.
Con referencia a la Figura 4, al girar el
pasador cilíndrico (41) en el sentido de las agujas del reloj o en
sentido contrario a las agujas del reloj hasta un máximo de 90°, los
medio-brazos (36) y (37) pueden ser abiertos a modo
de tijera para extender gradualmente el brazo articulado (32) a un
lado o al otro de las dos traviesas horizontales (34), y mover la
viga horizontal (33) en dirección horizontal (d) de un lado al otro
de las dos traviesas horizontales (34), desde una posición de
estacionamiento (no mostrada), en la que la viga de empuje
horizontal (33) está posicionada perfectamente debajo del pasador
cilíndrico (41) (ejes A y C coincidentes) hasta una distancia
máxima desde el rigidizador del elemento de soporte (31), igual a
la suma de las "longitudes útiles" o distancias entre los ejes
de los medio-brazos (36) y (37), es decir, igual
al doble de la longitud de (L_{1}) o (L_{2}).
Debe mencionarse que el brazo articulado (32) se
encuentra en posición de estacionamiento cuando los
medio-brazos (36) y (37) están colocados uno debajo
del otro, perfectamente paralelos y opuestos entre sí, es decir,
cuando el pasador cilíndrico (41) está en dicha posición de
referencia angular dada.
En el ejemplo mostrado, como que los
medio-brazos (36) y (37) en la posición de
estacionamiento son paralelos a los ejes longitudinales de las dos
traviesas horizontales (34), el plano de referencia vertical P a lo
largo del cual se mueve el punto central de la viga horizontal (33)
es perpendicular a los ejes longitudinales de las traviesas
horizontales (34).
Con referencia a las Figuras 3 y 4, en el
ejemplo mostrado, el tren de engranajes en cascada (38), que
sincroniza el movimiento del medio-brazo (37) en
torno al eje B con el movimiento del medio-brazo
(36) en tomo al eje A, comprende un engranaje principal (46)
montado en rotación en el pasador cilíndrico (41) del
medio-brazo (36) entre el rigidizador y el
espaciador (40); un engranaje secundario (47) montado rígidamente en
el extremo del pasador cilíndrico (44) del
medio-brazo (37), en el lado opuesto del espaciador
(43); y una cadena de distribución enganchada a los engranajes (46)
y (47).
El engranaje (46) también está rígidamente
fijado al cuerpo del rigidizador del elemento de soporte (31) y
tiene un diámetro exterior que es el doble del del engranaje (47),
de manera que el engranaje (47) es obligado a girar en torno al eje
B al doble de la velocidad angular del engranaje (46).
Con referencia a las Figuras 3 y 4, en el
ejemplo mostrado, la viga de empuje horizontal (33) está fijada al
extremo libre del brazo articulado (32) por un pasador de sujeción
cilíndrico (50) que sobresale, coaxialmente con el eje C, del
espaciador (43), que define el extremo libre del
medio-brazo (37). De manera más específica, el
pasador de sujeción cilíndrico (50) del brazo articulado (32) está
montado para girar dentro del cuerpo del espaciador (43) con la
interposición de cojinetes de rodadura conocidos y tiene un extremo
embridado al que se fija la viga horizontal (33).
En el ejemplo mostrado, el brazo articulado (32)
tiene también un segundo tren de engranajes en cascada (51) que
transmite la rotación del medio-brazo (37) con
respecto al medio-brazo (36) en torno al eje B al
pasador de sujeción cilíndrico (50) con una relación de transmisión
predeterminada, de manera que el pasador de sujeción cilíndrico (50)
gira con respecto al medio-brazo (37) en tomo al eje
C en la dirección opuesta a la que gira el pasador cilíndrico (44)
en tomo al eje B dentro del espaciador (40) del
medio-brazo (36) y a una velocidad angular igual a
la mitad de la velocidad de rotación del pasador cilíndrico
(44).
Al separar los medio-brazos (36)
y (37), es decir, cuando se extiende el brazo articulado (32), el
tren de engranajes en cascada (51) hace girar el pasador de sujeción
cilíndrico (50) en torno al eje C dentro del espaciador (43) del
medio-brazo (37) en oposición de fases con respecto
al medio-brazo (37) de manera que se compense la
rotación del medio-brazo (37) en torno al eje B. De
manera más específica, el tren de engranajes en cascada (51) hace
girar el pasador de sujeción cilíndrico (50) con respecto al
medio-brazo (37) -que a su vez gira y se traslada -
de modo que, para el observador, el pasador de sujeción cilíndrico
(50) y la viga horizontal (33), unida al mismo, se mueven en una
línea recta en todo momento en dirección (d) sin girar en tomo a
dicho eje C.
En otras palabras, el tren de engranajes en
cascada (51) hace girar el pasador de sujeción cilíndrico (50)
dentro del espaciador (43) del medio-brazo (37) de
manera que, cuando se extiende el brazo articulado (32), el eje
longitudinal (L) de la viga de empuje horizontal (33) se mantiene
perfectamente paralelo a los ejes longitudinales de las dos
traviesas horizontales (34).
En una primera realización no mostrada, el tren
de engranajes en cascada (51) es sustancialmente el mismo que el
tren de engranajes en cascada (38) y comprende: un engranaje
principal montado para que gire en el pasador cilíndrico (44) del
medio-brazo (37), entre el espaciador (40) y el
espaciador (43); un engranaje secundario montado rígidamente en el
extremo del pasador de sujeción cilíndrico (50), en el lado opuesto
de la viga horizontal (33); y una cadena de distribución enganchada
a los engranajes mencionados. También en este caso, el engranaje
principal está fijado rígidamente al cuerpo del espaciador (40) y
tiene un diámetro exterior que es la mitad del del engranaje
secundario, de manera que el engranaje secundario se ve obligado a
girar en torno al eje C a la mitad de la velocidad angular del
engranaje principal.
Con referencia a las Figuras 3 y 4, en una
segunda realización, el tren de engranajes en cascada (51)
comprende: un engranaje principal (52) montado para que gire en el
pasador cilíndrico (44) del medio-brazo (37), entre
el espaciador (40) y el espaciador (43); un engranaje secundario
(53) montado rígidamente en el extremo del pasador de sujeción
cilíndrico (50), en el lado opuesto al extremo embridado; una
cadena de distribución (54) enganchada a los engranajes (52) y
(53); y un engranaje de reducción (55) para transmitir la rotación
del pasador cilíndrico (44) en tomo al eje B al engranaje (52) con
un factor de reducción predeterminado.
De manera más específica, el engranaje de
reducción (55) transmite la rotación del pasador cilíndrico (44) al
engranaje (52), de manera que el engranaje (52) hace girar a su vez
al pasador de sujeción cilíndrico (50) en tomo al eje C y con
respecto al medio-brazo (37) a una velocidad
angular igual a la mitad de la velocidad angular a la que gira el
pasador cilíndrico (44) en tomo al eje B con respecto al
medio-brazo (36).
De manera más específica, en el ejemplo
mostrado, el engranaje de reducción (55) comprende: un primer
engranaje (56) montado rígidamente en el pasador cilíndrico (44) del
medio-brazo (37), justo debajo del espaciador (40);
un segundo engranaje (57) montado en un eje de soporte (58) para
que gire libremente en tomo a un eje paralelo al eje B, dentro de un
tercer espaciador (40') en el medio-brazo (36); un
tercer engranaje (59) está montado en el eje (58), justo debajo del
engranaje (57); y un cuarto engranaje (60) montado para que gire
libremente en el pasador cilíndrico (44) del
medio-brazo (37), justo sobre el engranaje (52).
El engranaje (56) se engrana con el engranaje
(57), que a su vez hace girar el engranaje (59), mientras que el
engranaje (60) está angularmente unido al engranaje (52) y está
mecánicamente conectado al engranaje (59) mediante una cadena de
distribución (no mostrada) enganchada a los engranajes (59) y
(60).
Como se ha indicado, la relación de transmisión
entre los engranajes (56) y (57), la relación de transmisión entre
los engranajes (59) y (60) y la relación de transmisión entre los
engranajes (52) y (53) son seleccionadas para permitir que el tren
de engranajes en cascada haga girar como un todo el pasador de
sujeción cilíndrico (50) en tomo al eje C y con respecto al
medio-brazo (37) a una velocidad angular igual a la
mitad de la velocidad angular a la que gira el pasador cilíndrico
(44) en tomo al eje B dentro del espaciador (40) del
medio-brazo (36).
Con referencia a la Figura 4, en lo que respecta
al funcionamiento del elemento de empuje (30), cuando el conjunto
accionador (45) que controla el brazo articulado hace girar el
medio-brazo (36) en tomo al eje A mediante un ángulo
\alpha, el tren de engranajes en cascada (38) hace girar el
medio-brazo (37) en tomo al eje B con respecto al
medio-brazo (36) en un ángulo R igual a dos veces
el ángulo \alpha (\beta = 2 \alpha), mientras que el tren de
engranajes en cascada (51) hace girar el pasador de sujeción
cilíndrico (50) en el medio-brazo (37) en tomo al
eje C en un ángulo \beta y igual al ángulo
\alpha (\gamma = \alpha). El brazo articulado (32) mueve por lo tanto la viga de empuje horizontal (33) en dirección (d), manteniendo el eje longitudinal (L) de la viga horizontal (33) paralelo en todo momento a M. mismo y perpendicular a la dirección de desplazamiento (d).
\alpha (\gamma = \alpha). El brazo articulado (32) mueve por lo tanto la viga de empuje horizontal (33) en dirección (d), manteniendo el eje longitudinal (L) de la viga horizontal (33) paralelo en todo momento a M. mismo y perpendicular a la dirección de desplazamiento (d).
En otras palabras, al accionar el pasador
cilíndrico (40), el conjunto accionador (45) mueve el brazo
articulado (32) de manera que la viga horizontal (33) se extiende
sobre el área debajo del elemento de soporte (31) para abarcar un
área igual al doble de la longitud total (L_{C}) del brazo
articulado (32), a su vez igual a la suma de longitudes (L_{1}) y
(L_{2}). Obviamente, el conjunto accionador (45) es también capaz
de colocar la viga horizontal (33) en cualquier posición
intermedia.
El elemento de empuje (30) es por lo tanto capaz
de empujar una fila (6) entera de productos a lo largo de un plano
horizontal de un lado al otro del elemento de soporte (31) y sobre
una distancia máxima igual a o inferior al doble de la longitud
total (L_{C}) del brazo articulado (32).
La máquina paletizadora (1) también comprende
una unidad de control central (no mostrada) para controlar el
transportador lineal (8), la unidad de orientación y compactación
(9), y la unidad de construcción (10) para formar automáticamente
palets (3) a partir de una serie de productos individuales (2).
Con referencia a las Figuras 5, 6 y 7, el
funcionamiento de la máquina paletizadora (1) será descrito ahora
suponiendo que la plataforma de construcción (13) acaba de descargar
una capa (4) de productos sobre la parte superior del palet (3) que
está siendo formado en la plataforma de trabajo (7) y está a punto
de comenzar a construir otra capa (4).
Con referencia a la Figura 5, en uso real,
cuando la plataforma de construcción (13) es levantada para
posicionar el borde (18) directamente sobre la parte superior del
palet (3) que está siendo formado sobre la plataforma de trabajo
(7), la plataforma de traslado (14) extiende el brazo articulado
(32) para posicionar la viga horizontal (33) más allá de la unidad
de orientación y compactación (9) y baja para colocar el estante
horizontal (29) al lado de la unidad de orientación y compactación
(9) y básicamente coplanar con la superficie de transporte del
transportador lineal (8).
Con referencia a la Figura 6, una vez que el
estante horizontal (29) está colocado a nivel con la superficie de
transporte del transportador lineal (8), el conjunto accionador (45)
que controla el brazo articulado hace girar el pasador cilíndrico
(41) para mover la viga horizontal (33) horizontalmente sobre el
estante horizontal (29) y trasladar de este modo una fila (6) de
productos desde la unidad de orientación y compactación (9) al
estante horizontal (29). Después de cargar una fila (6) de
productos, la plataforma de traslado (14) se mueve verticalmente
hasta colocarse a nivel con la plataforma de construcción de capas
(13).
Con referencia a la Figura 7, una vez que se
alcanza la posición anterior, el conjunto accionador (45) que
controla el brazo articulado hace girar el pasador cilíndrico (41)
para mover la viga horizontal (33) horizontalmente sobre el borde
(18) y trasladar de ese modo una fila (6) de productos desde el
estante horizontal (29) a la superficie de soporte definida por los
rodillos de soporte (23) del obturador móvil (19). El movimiento de
la viga horizontal (33) tiene obviamente en cuenta la presencia o
no de una o más filas (6) de productos ya en el obturador móvil
(19).
Una vez que la fila (6) de productos es
trasladada a la plataforma de construcción (13), la viga horizontal
(33) es posicionada de nuevo sobre el estante horizontal (29) y la
plataforma de traslado (14) regresa para recoger otra fila (6) de
productos preparada mientras tanto por la unidad de orientación y
compactación (9).
Una vez que la plataforma de traslado (14) ha
trasladado suficientes filas (6) de productos para formar una capa
(4), la plataforma de construcción (13) compacta y sujeta juntas
las filas (6) formando la capa (4) y luego abre el obturador de
soporte móvil (19) para dejar caer toda la capa (4) de productos
sobre la parte superior del palet (3).
Después de depositar el número predeterminado de
capas (4) sobre el palet de soporte (5), la plataforma de
construcción (13) es inmovilizada en la parte superior del bastidor
de soporte (15), de manera que se pueda retirar el palet (3)
completo y se deposite otro palet de soporte (5) sobre la
plataforma de trabajo (7).
Las ventajas de la máquina paletizadora (1) tal
como se describe e ilustra aquí son evidentes: la unidad de
construcción (10) con sólo un elemento de empuje (30) para cargar y
descargar filas (6) de productos, permite reducir más el tamaño en
comparación con las máquinas paletizadoras que se comercializan
actualmente.
Otra ventaja de la máquina paletizadora (1) es
que los medios de accionamiento (17) que controlan la plataforma de
traslado (14) están diseñados para mover un peso mucho más ligero
que en otras máquinas (las filas (6) levantadas son ahora menos que
el número total de filas (6) en cada capa (4)), reduciendo por lo
tanto en gran medida el consumo de electricidad.
Lo mismo también se aplica a los medios de
accionamiento (16), que ahora están limitados a levantar la
plataforma de construcción vacía (13) en etapas, sin aceleración
pronunciada o precisión particular y son por lo tanto de diseño
mucho más sencillo y por lo tanto más baratos.
Evidentemente, se pueden introducir cambios en
la máquina paletizadora (1) tal como se describe e ilustra aquí sin
desviarse por ello del alcance de la presente invención que se
define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (10)
1. Una máquina paletizadora (1) para convertir
una serie de productos individuales (2) en una serie de palets (3),
definido cada uno por un número dado de capas apiladas (4) de
productos (2); cada capa (4) de productos (2) está definida por un
número de filas adyacentes (6) de productos (2); la máquina
paletizadora (1) comprende una plataforma de trabajo (7) en la que
cada palet (3) es formado sucesivamente, un transportador lineal (8)
para suministrar una serie de productos sueltos (2) al lado de la
plataforma de trabajo (7) y una unidad de orientación y
compactación (9) para orientar y compactar los productos y que
recibe los productos sueltos (2) desde dicho transportador lineal
(8) en la entrada y suministra una serie de filas (6) de productos
(2) a la salida; la máquina paletizadora (1) también comprende una
unidad de construcción de capas (10) que a su vez comprende una
plataforma de construcción de capas (13) movible sobre dicha
plataforma de trabajo (7) y para formar cada capa (4) de productos
(2) y depositar luego la capa (4) por gravedad sobre la parte
superior del palet (3) que está siendo formado sobre la plataforma
de trabajo (7), una plataforma de traslado de filas (14) que se
mueve verticalmente junto a dicha plataforma de construcción (13)
para trasladar una o más filas (6) de productos (2) de una vez
desde dicha unidad de orientación y compactación (9) a dicha
plataforma de construcción (13), y un elemento de empuje (30) para
mover una o más filas (6) de productos (2) de una vez desde dicha
plataforma de traslado (14) a dicha plataforma de construcción (13);
la máquina paletizadora (1) se caracteriza porque dicho
elemento de empuje (30) está adaptado para mover dichas filas (6)
de productos (2) también desde dicha unidad de orientación y
compactación (9) a dicha plataforma de traslado (14).
2. Una máquina paletizadora tal como se
reivindica en la Reivindicación 1, caracterizada porque
dicha plataforma de traslado (14) comprende un estante horizontal
(29) que se mueve verticalmente en el espacio entre dicha unidad de
orientación y compactación (9) y dicha plataforma de construcción
(13); y dicho elemento de empuje (30) que se mueve verticalmente
sobre dicho estante horizontal (29).
3. Una máquina paletizadora tal como se
reivindica en la Reivindicación 2, caracterizada porque
dicho elemento de empuje (30) forma parte integral con dicho estante
horizontal (29).
4. Una máquina paletizadora tal como se
reivindica en la Reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque
dicho elemento de empuje (30) comprende un elemento de soporte (31)
montado para moverse verticalmente sobre dicho estante horizontal
(29); un brazo articulado (32) con un movimiento pantógrafo, fijado
a y sobresaliendo del elemento de soporte (31) para moverse a modo
de pantógrafo en un plano horizontal predeterminado; y una viga de
empuje horizontal (33) fijada al extremo libre del brazo articulado
(32) y que se apoya contra un lateral de la fila (6) de
productos.
5. Una máquina paletizadora tal como se
reivindica en la Reivindicación 4, caracterizada porque
dicho brazo articulado (32) comprende un primer
medio-brazo (36) montado en el cuerpo de dicho
elemento de soporte (31) para que gire en tomo a un primer eje (A)
de rotación con respecto a dicho elemento de soporte; un segundo
medio-brazo (37) montado en el cuerpo de dicho
primer medio-brazo (36) para que gire, con respecto
a dicho primer medio-brazo, en tomo a un segundo
eje (B) de rotación paralelo a dicho primer eje (A); y un primer
tren de engranajes en cascada (38) para transmitir rotación del
primer medio-brazo (36) en tomo al primer eje (A)
al segundo medio-brazo (37), para coordinar la
abertura en tijera de dichos medio-brazos (36, 37)
con la rotación del primer medio-brazo (36) en tomo
al primer eje (A).
6. Una máquina paletizadora tal como se
reivindica en la Reivindicación 5, caracterizada porque
dicho primer tren de engranajes en cascada (38) transmite la
rotación del primer medio-brazo (36) en tomo a
dicho primer eje (A) al segundo medio-brazo (37), de
manera que el cuerpo de dicho segundo medio-brazo
(37) es obligado a girar en tomo al segundo eje (B) a una velocidad
angular que es el doble de la velocidad angular a la que gira el
primer medio-brazo (36) en tomo al primer eje (A) y
en la dirección de rotación opuesta a la del primer
medio-brazo.
7. Una máquina paletizadora tal como se
reivindica en la Reivindicación 6, caracterizada porque
dicho primer medio-brazo (36) y dicho segundo
medio-brazo (37) están colocados horizontalmente
uno sobre otro y dicho primer eje (A) es vertical.
8. Una máquina paletizadora tal como se
reivindica en la Reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque
dicho segundo medio-brazo (37) tiene un pasador de
sujeción (50) al que se sujeta dicha viga de empuje horizontal
(33); dicho pasador de sujeción (50) está fijado al cuerpo de dicho
segundo medio-brazo (37) para que gire en tomo a un
tercer eje (C) de rotación paralelo a dicho primer eje (A) y dicho
segundo eje (B); la distancia (L_{1}) entre dicho primer eje (A) y
dicho segundo eje (B) siendo igual a la distancia (L_{2}) entre
dicho segundo eje (B) y dicho tercer eje (C).
9. Una máquina paletizadora tal como se
reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8,
caracterizada porque dicho elemento de empuje (30) comprende
un conjunto accionador (45) para mover el brazo articulado (32) y
que, mediante orden, hace girar el primer
medio-brazo (36) en tomo a dicho primer eje (A).
10. Una máquina paletizadora tal como se
reivindica en la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque
dicho brazo articulado (32) comprende un segundo tren de engranajes
en cascada (51) que transmite la rotación de dicho segundo
medio-brazo (37) en tomo al segundo eje (B) con
respecto a dicho primer medio-brazo (36) a dicho
pasador de sujeción (50) con una relación de transmisión
predeterminada, de manera que dicho pasador de sujeción (50) gira en
tomo a dicho tercer eje (C) en dicho segundo
medio-brazo (37) en la dirección opuesta a la que
gira el segundo medio-brazo (37) en tomo al segundo
eje (B) y a una velocidad angular igual a la mitad de la velocidad
de rotación del segundo medio-brazo.
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