ES2411805B1 - Sistema de alimentacion automatica para maquinas flejadoras. - Google Patents

Sistema de alimentacion automatica para maquinas flejadoras. Download PDF

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Abstract

Sistema de alimentación automática para máquinas flejadoras.#Aplicable a máquinas flejadoras (1) asistidas por una línea de alimentación (2) motorizada, la invención prevé la inclusión de un pórtico (6), por el que son pasantes los bloques de embalajes (4), y sobre el que se establece un lector láser (7) de medición de las dimensiones en planta de dichos bloques, asistido por el correspondiente equipo informático, de manera que junto a la línea de alimentación se establece un robot (9), cuyo brazo articulado está asociado a un cabezal transportador de tapas, ya sean planchas o saldos de cartón, así como tableros, con unas dimensiones que le confieran un margen de maniobra para operar sobre diferentes zonas de apilamiento de saldos/tapas/tableros de distintas dimensiones, así como sobre la línea de alimentación (2), y sobre una mesa formadora (12), dotada de medios de doblado automático a medida de las tapas o saldos en función de la anchura de los bloques de embalaje (14) entrantes a la línea de alimentación.

Description

OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un sistema que ha sido especialmente concebido para permitir llevar a cabo de forma totalmente automática el proceso previo de implantación de tapas o tableros sobre apilamientos de embalajes dispuestos sobre los correspondientes palets, que forman un conjunto que debe estabilizarse, en orden a evitar el dañado de los embalajes en el propio proceso de flejado.
El objeto de la invención es proporcionar un sistema que permita aprovechar los saldos de cartón en este proceso de implantación de las tapas, permitiendo adaptarse de forma totalmente automática a diferentes tipos de pedidos, y consecuentemente de anchuras distintas, todo ello de forma totalmente automatizada.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el proceso de fabricación y distribución de embalajes, éstos, una vez obtenidos y plegados, se apilan sobre palets, formando bloques de considerable volumetría, cuyo ancho depende del tipo de embalajes de que se trate, bloques que deben ser estabilizados, mediante el empleo de flejes, que se disponen envolviendo el conjunto transversalmente.
Para esta aplicación, son conocidas máquinas flejadoras, que se encargan de llevar a cabo de forma totalmente automatizada la implantación de los flejes, mediante un dispositivo a través del cual se hacen pasar los diferentes bloques por medio de una mesa de rodillos, de forma automatizada.
Sin embargo, estos flejes si se disponen directamente sobre la mercancía, provocarían el deterioro de la misma, concretamente dañarían los embalajes que se disponen formando las aristas laterales superiores del bloque de embalajes, lo que es a todas luces indeseable, para lo cual, previa alimentación de dichos bloques de embalajes, es habitual que un operario se encargue de disponer en correspondencia con las citadas aristas laterales superiores que forma el bloque de embalajes, tapas de cartón, materializadas en planchas de cartón que se doblan formando un diedro, de manera que éstas protejan parcialmente tanto la superficie superior como la superficie lateral próxima a dicha arista, donde se concentran las tensiones de los flejes.
Este tipo de tapas deben cortarse y doblarse a medida, en función de la anchura del bloque de embalajes, el cual, en función de la producción de la fábrica de que se trate, puede estar variando constantemente, por lo que hasta la fecha dicho proceso se realiza de forma manual, con los problemas y limitaciones que ello supone.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El sistema de alimentación automática para máquinas flejadoras que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, permitiendo automatizar el proceso anteriormente descrito, y permitiendo además el empleo de saldos de cartón, con el consecuente ahorro económico que ello supone.
Para ello, en la línea de palets automatizada de alimentación de la máquina flejadora, se ha previsto que se instale un pórtico, dispuesto transversalmente a dicha línea, en cuya zona media superior se establece un lector láser, que, conjuntamente con el complementario sistema informático de control, permite obtener, las dimensiones exactas en planta de cada bloque de embalajes que se dirige hacia la flejadora, de manera que, tras dicho pórtico, junto a la línea de alimentación se establece un robot, preferentemente un robot de cuatro ejes, controlado por el sistema informático, cuyo brazo articulado se remata por su extremidad libre en un cabezal de aspiración, a través del cual el sistema permite seleccionar diferentes tipos de saldos en funciones de tapas, de acuerdo con la anchura detectada para los distintos tamaños de bloques de embalajes que entran, de manera que dicho robot se encarga de seleccionar los saldos adecuados a las dimensiones calculadas por el sistema, y de depositarlos, mediante succión y desplazamiento del robot sobre una mesa formadora-dobladora mediante la cual se doblan automáticamente dichos saldos en función de la medida que le proporciona el láser, de manera que, una vez doblados, el robot los deposita sobre el bloque de embalajes, adaptándose perfectamente a las dimensiones en planta del dicho bloque, y procediendo el sistema a activar la línea para entrada del conjunto en la máquina flejadora, de manera que dicho conjunto quede perfectamente estabilizado mediante flejes, todo ello de forma totalmente automatizada.
Dado que los flejes se fijan en disposición transversal, es fundamental controlar la anchura de los bloques, y consecuentemente la definición exacta de las líneas de doblez para los extremos de los saldos, pudiéndose utilizar varios saldos con el mismo tipo de plegado, dispuestos alineadamente sobre el bloque de embalajes, en caso de que las dimensiones longitudinales de los mismos no permitan cubrir longitudinalmente a dicho bloque.
En cualquier caso, esta maniobra se llevará igualmente a cabo de forma totalmente automatizada, puesto que, junto al robot, se definen zonas de almacenamiento de dos saldos y dos tableros de diferentes dimensiones, de manera que el programa informático trata de optimizar el uso de los mismos en función de la disponibilidad y de las necesidades específicas de cada caso.
En cuanto a la mesa formadora-dobladora, esta está formada a partir de un bastidor en el que se definen dos superficies de apoyo coplanarias sobre las que el robot deposita los saldos, (superficies rectangulares), con sus aristas laterales extremas vivas, de manera que dichas superficies son desplazables horizontalmente una con respecto a la otra, en orden a que la distancia entre ambas aristas extremas pueda regularse de acuerdo con la anchura del bloque de embalajes detectada por el sistema láser, y consecuentemente de acuerdo con las líneas de plegado para el saldo a realizar, de manera que una vez adaptada la mesa a la anchura adecuada, el robot deposita el saldo sobre la misma, el cual sobresaldrá con respecto a las aristas descritas, y una pareja de horquillas neumáticas en “U”, asociadas a la estructura que participa en las superficies de apoyo del saldo se desplazan angularmente, de manera que su rama media describe una trayectoria angular tangencial a dichas aristas, impactando sobre el cartón, y provocando en hendido del mismo a la anchura exacta, de modo que, una vez generados dichos pliegues, el robot se encarga de desplazar el saldo plegado sobre el bloque de embalajes para que éste sea desplazado hacia la flejadora y finalizar así de forma automática el proceso.
Adicionalmente, se ha previsto que en la zona de almacenaje de los diferentes tipos de saldo se defina una zona para apilamiento de tableros, en caso de que el conjunto deba ser rematado superiormente con un tablero previamente al proceso de flejado, tableros que, obviamente se dispondrán directamente sobre el conjunto a flejar sin paso previo por la mesa formadora.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de un sistema de alimentación automática para máquinas flejadoras realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.
La figura 2.- Muestra una vista en planta de la instalación de la figura 1.
La figura 3.- Muestra una vista en perfil del conjunto de las figuras anteriores.
La figura 4.- Muestra una vista en alzado del conjunto de las figuras anteriores.
La figura 5.- Muestra un detalle en perspectiva de la mesa formadora que participa en el sistema.
La figura 6.- Muestra una vista en planta del conjunto de la figura anterior.
La figura 7.- Muestra una vista en alzado de la mesa de las figuras 5 y 6.
La figura 8.- Muestra una vista en perfil de la mesa de las figuras anteriores, sobre la que se ha depositado un saldo, mesa que aparece en fase previa al doblado del saldo.
La figura 9.- Muestra una vista similar a la de la figura 8, pero correspondiente a un instante después de llevarse a cabo el proceso de doblado del saldo.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras referidas, puede observarse como en el sistema de la invención participa una máquina flejadora (1), convencional, que se dispone transversalmente a una línea de alimentación (2), convenientemente motorizada, máquina flejadora (1) asistida por los correspondientes rodillos (3) o bobinas de flejes, y que está destinada a estabilizar mediante dichos flejes bloques de embalajes (4) dispuestos sobre palets (5).
Pues bien, de acuerdo ya con la esencia de la invención, se ha previsto que a la entrada de la línea de alimentación (2) se disponga un pórtico (6), bajo el que son pasantes los bloques de embalajes (4), pórtico sobre el que se establece un lector láser (7), encargado de calcular las dimensiones en planta de dichos bloques de embalajes (4) entrantes, de manera que dichos datos son enviados a un equipo informático (8), a través del cual puede controlarse la operativa del sistema.
Junto a la línea de alimentación se establece un robot (9) de seis ejes, cuyo brazo articulado está asociado a un cabezal (10) de aspiración, que a través de una pluralidad de elementos de aspiración (11), convenientemente amortiguados, permite desplazar mediante efecto vacío, los saldos de uno en uno, tal y como se indica a continuación.
De forma más concreta, se ha previsto que junto al robot (9) se definan zonas de apilamiento (12-12’-12’-12’’’) para saldos (13) o tableros de diferentes dimensiones, que lógicamente estarán controlados por el programa asociado el equipo informático (8).
Así pues, el robot se encarga de disponer sobre una mesa formadora (14) el saldo (13) mas adecuado a la anchura del bloque de embalajes (4) entrante.
Tal y como se puede observar en las figuras 5 a 9, la mesa formadora (14), está constituida a partir de un bastidor (15), en el que se definen dos superficies de apoyo (16-16’) coplanarias, rectangulares, una de las cuales es desplazable a lo largo de guías (17) con respecto a la otra, a través de un moto-reductor (18), controlado por el sistema informático, de manera que mediante dicho sistema es posible regular la separación entre ambas superficies, adaptándose a la anchura de los bloques de embalajes (4), definiéndose para las mismas sendas aritas extremas (19), de manera que en correspondencia con la estructura asociada a dichas superficies de apoyo (1616’) se establece un mecanismo basculante, constituido a partir de una pareja de horquillas neumáticas en “U” (20), de modo que su rama media describe una trayectoria angular tangencial a dichas aristas, impactando sobre los bordes del saldo (13), tal y como se puede ver en las figuras 8 y 9, provocando en hendido del mismo a la anchura exacta, de modo que, una vez generados dichos pliegues, el robot (9) se encarga de desplazar el saldo plegado sobre el bloque de embalajes (4), de manera que si éste no cubre toda la longitud de dicho bloque podrá utilizar los saldos que sean necesarios hasta cubrir totalmente en sentido longitudinal dicho bloque, previamente a alimentar a la máquina flejadora con el mismo.

Claims (2)

  1. R E I V I N D I C A C I O N E S
    1ª.- Sistema de alimentación automática para máquinas flejadoras, máquinas flejadoras (1) asistidas por una línea de alimentación (2), convenientemente motorizada, caracterizada porque a la entrada de la línea de alimentación (2) incluye un pórtico (6), por el que son pasantes los bloques de embalajes (4), pórtico sobre el que se establece un lector láser (7) de medición de las dimensiones en planta de dichos bloques de embalajes (4), asistido por el correspondiente equipo informático, habiéndose previsto que junto a la línea de alimentación se establezca un robot (9), cuyo brazo articulado está asociado a un cabezal transportador de tapas, ya sean planchas, saldos de cartón, así como tableros, con unas dimensiones que le confieran un margen de maniobra para operar sobre diferentes zonas de apilamiento de saldos/tapas/ tableros de distintas dimensiones, así como sobre la línea de alimentación (2), y sobre una mesa formadora (12), dotada de medios de doblado automático a medida de las tapas o saldos en función de la anchura de los bloques de embalaje (14) entrantes a la línea de alimentación, mesa controlada automáticamente por el sistema informático.
    2ª.- Sistema de alimentación automática para máquinas flejadoras, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el cabezal del robot (9) se materializa en un cabezal(10) de aspiración, dotado de una pluralidad de elementos de aspiración (11), convenientemente amortiguados.
    3ª.- Sistema de alimentación automática para máquinas flejadoras, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la mesa formadora (14), está constituida a partir de un bastidor (15), en el que se definen dos superficies de apoyo (16-16’) coplanarias, rectangulares, una de las cuales es desplazable a lo largo de guías (17) con respecto a la otra, a través de un moto-reductor (18), controlado por el sistema informático, definiéndose para dichas superficies de apoyo sendas aritas extremas (19), de manera que en correspondencia con la estructura asociada a dichas superficies de apoyo se establece un mecanismo basculante, constituido a partir de una pareja de horquillas neumáticas en “U” (20), cuya rama media describe una trayectoria angular tangencial a dichas aristas.
    12 13 14
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201131963
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 02.12.2011
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : B65B13/18 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    Y
    US 2003051439 A1 (LANCASTER) 20.03.2003, párrafos 6,62,65,71,91,98,104; figuras 1-4,17. 1,2
    Y
    WO 2004041653 A1 (RANPAK CORP) 21.05.2004, página 5, línea 20 – página 6, línea 25; figuras 1-3,6. 1,2
    A
    US 5546730 A (LANTECH INC) 20.08.1996, todo el documento. 1-3
    A
    DE 3700146 A1 (FORSCH ENTWICKLUNG WIRTSCHAFTL) 14.07.1988, resumen; figuras. 1-3
    A
    EP 1357032 A1 (FORSCH ENTWICKLUNG WIRTSCHAFTL) 29.10.2003, resumen; figuras. 1-3
    A
    US 2004216425 A1 (MORTON et al.) 04.11.2004, todo el documento. 1-3
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 28.11.2013
    Examinador F. J. Riesco Ruiz Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201131963
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B65B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201131963
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 28.11.2013
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 3 1,2 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201131963
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    US 2003051439 A1 (LANCASTER) 20.03.2003
    D02
    WO 2004041653 A1 (RANPAK CORP) 21.05.2004
  2. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    El objeto de la invención es un sistema de alimentación automática para máquinas flejadoras, de las máquinas flejadoras asistidas por una línea de alimentación motorizada. A la entrada de la línea de alimentación se dispone un pórtico por el que pasan los bloques de embalajes, pórtico sobre el que se establece un lector láser de medición de las dimensiones en planta de los bloques, asistido por el correspondiente equipo informático. Junto a la línea de alimentación se dispone un robot, cuyo brazo articulado se asocia a un cabezal transportador de tapas, ya sean planchas o saldos de cartón, y de tableros. El robot opera sobre las zonas de apilamiento de tapas y tableros, sobre la línea de alimentación y sobre una mesa formadora, la cual está dotada de medios de doblado automático a medida de las tapas en función de la anchura de los bloques de embalaje entrantes en la línea de alimentación, estando la mesa controlada por el sistema informático. El documento D1 se considera el estado de la técnica más cercano al objeto técnico de la reivindicación 1 de la solicitud. El documento D1 divulga un sistema de alimentación automática para máquinas flejadoras, de las máquinas flejadoras asistidas por una línea de alimentación motorizada. Junto a la línea de alimentación se dispone un robot, cuyo brazo articulado se asocia a un cabezal transportador de tapas que, una vez dobladas, se aplican como protectores para las aristas laterales del bloque a embalar. El robot opera sobre las zonas de apilamiento de las tapas, sobre la línea de alimentación y sobre un dispositivo formador-doblador (390) el cual está dotado de medios de doblado automático de las tapas para formar los protectores de esquina que luego se aplican a los bloques a embalar entrantes en la línea de alimentación. El cabezal del robot dispone de elementos de aspiración y el dispositivo formador tiene una parte fija y otra móvil que, una vez situada en la posición precisa, permite realizar el doblado de la tapa a lo largo de una línea debilitada marcada sobre la tapa (ver párrafos 6, 62, 65, 71, 91, 98, 104; figuras 1-4,17). La diferencia entre D1 y la materia técnica de la reivindicación 1 radica en el pórtico con lector láser asociado a un equipo informático que controla la línea de doblado en la mesa formadora. El problema técnico que subyace por lo tanto de la presente solicitud se puede establecer como la provisión de un mecanismo que permita la realización de la línea de doblado de la tapa a medida en función de las dimensiones del bloque. Este problema y su solución se encuentran ya recogidos en el documento D2, que divulga un sistema de alimentación automática para máquinas empaquetadoras que dispone de una línea de alimentación con un pórtico a la entrada provisto de un lector láser para medir las dimensiones del bloque en cuestión. En función de esas medidas, un sistema informático determina automáticamente la cantidad de material de relleno a suministrar al bloque (ver página 5, línea 20 página 6, línea 25; figuras 1-3,6). Para un experto en la materia resultaría obvia la incorporación de este pórtico con lector láser y equipo informático divulgado en el documento D2, a la máquina descrita en el documento D1 para regular a medida la posición de la parte móvil del dispositivo formador-doblador en función de las dimensiones del bloque, dando como resultado el objeto técnico recogido en las reivindicaciones 1 y 2 de la solicitud. Por tanto, las reivindicaciones 1,2 carecen de actividad inventiva con relación a lo divulgado en los documentos D1 y D2 (Art. 8 LP).
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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