ITRG20090003A1 - AUTOMATED SYSTEM FOR THE PACKING OF PACKAGING - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
“SISTEMA AUTOMATIZZATO PER L’ACCOPPIAMENTO DI IMBALLAGGI†, â € œAUTOMATED SYSTEM FOR THE COUPLING OF PACKAGINGâ €,
STATO ANTERIORE DELLA TECNICA L’accoppiamento à ̈ una delle fasi conclusive del processo di produzione di imballaggi come ad esempio cassette in legno (figg.5 e 6). Detto accoppiamento serve a diminuire di circa il 50% il volume necessario all’immagazzinamento ed al trasporto degli imballaggi stessi. Esso consiste nell’inserire le parti sporgenti di un imballaggio (es: manici) all’interno di un secondo imballaggio e viceversa (fig.6). Lo stato della tecnica al momento della compilazione della presente permette di ottenere l’accoppiamento di imballaggi con sistemi complessi, che prevedono la presenza di molti componenti mobili. Questo comporta l’occupazione di una consistente superficie in pianta e rilevanti oneri di manutenzione e messa a punto. BACKGROUND OF THE TECHNIQUE Lamination is one of the final stages of the production process of packaging such as wooden boxes (figs. 5 and 6). This coupling serves to reduce the volume required for storage and transport of the packaging by approximately 50%. It consists in inserting the protruding parts of a package (eg handles) inside a second package and vice versa (fig.6). The state of the art at the time of compilation of this document allows to obtain the coupling of packaging with complex systems, which require the presence of many moving components. This entails the occupation of a large surface area and significant maintenance and fine-tuning costs.
OBIETTIVO CHE L’INNOVAZIONE INTENDE RAGGIUNGERE: L’invenzione oggetto della presente si prefigge di automatizzare l’accoppiamento di imballaggi con un sistema semplice, che migliori la velocità di esecuzione dell’operazione, migliori l’affidabilità della macchina che se ne equipaggia e ne riduca lo spazio di ingombro. OBJECTIVE THAT INNOVATION INTENDS TO ACHIEVE: The invention object of the present aims to automate the coupling of packaging with a simple system, which improves the speed of execution of the operation, improves the reliability of the machine that equips it and reduces the overall space.
ANALISI DEL RISULTATO RAGGIUNTO ANALYSIS OF THE RESULT ACHIEVED
Il SISTEMA AUTOMATIZZATO PER L’ACCOPPIAMENTO DI IMBALLAGGI (fig. 12) ha raggiunto gli obiettivi sopra esposti. The AUTOMATED SYSTEM FOR THE COUPLING OF PACKAGING (fig. 12) has achieved the above objectives.
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION
Il SISTEMA AUTOMATIZZATO PER L’ACCOPPIAMENTO DI IMBALLAGGI (fig.12) à ̈ composto dai seguenti componenti: PIANO RIBALTABILE FISSO (fig.l.A); PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig. 1 B); SISTEMA DI AGGANCIO IMBALLAGGIO (fig. l .A.1 e fig.1 B.1). The AUTOMATED SYSTEM FOR COUPLING PACKAGING (fig.12) is made up of the following components: FIXED TIPPING TOP (fig.l.A); TRANSLATING TIPPING TOP (fig. 1 B); PACKAGING HOOKING SYSTEM (fig. L .A.1 and fig.1 B.1).
Il SISTEMA AUTOMATIZZATO PER L’ACCOPPIAMENTO DI IMBALLAGGI (fig. 12) tratta una coppia di imballaggi per volta; su ognuno dei due piani ribaltabili (fig.l.A e fig.l.B) viene posizionato un imballaggio. The AUTOMATED SYSTEM FOR PACKAGING LAMINATION (fig. 12) handles one pair of packagings at a time; a package is placed on each of the two folding shelves (fig.l.A and fig.l.B).
Il PIANO RIBALTABILE FISSO (fig.l.A) à ̈ composto da un piano realizzato ad esempio in lamiera (fig.l.A.2) incernierato in prossimità di due spigoli (fig.1. A 3) alla struttura fissa del sistema (fig.1. A 4) in modo da lasciare ad esso solamente un grado di libertà : la rotazione lungo l’asse passante per la cerniera. L’asse di rotazione à ̈ pressoché giacente sul PIANO RIBALTABILE FISSO (fig.l.A.2). La struttura fissa (fig. l.A.4) può essere realizzata, ad esempio, con profilati d’acciaio. La cerniera può essere realizzata, ad esempio, con dei cuscinetti a sfera. Il movimento rotatorio può essere realizzato, ad esempio tramite l’azionamento di un pistone pneumatico fissato tra la struttura fissa (fig. 1. A 4) ed il piano (fig.l.A.2). Il PIANO RIBALTABILE FISSO (fig.l.A) à ̈ dotato di parte del SISTEMA DI AGGANCIO IMBALLAGGIO (fig. l.A.1). The FIXED TIPPING TOP (fig.l.A) consists of a top made for example of sheet metal (fig.l.A.2) hinged near two corners (fig.1. A 3) to the fixed structure of the system (fig.1. A 4) in order to leave it only one degree of freedom: rotation along the axis passing through the hinge. The rotation axis is practically lying on the FIXED TILTING TABLE (fig.l.A.2). The fixed structure (fig. L.A.4) can be made, for example, with steel profiles. The hinge can be made, for example, with ball bearings. The rotary movement can be achieved, for example by activating a pneumatic piston fixed between the fixed structure (fig. 1. A 4) and the surface (fig.l.A.2). The FIXED TIPPING TOP (fig.l.A) is equipped with part of the PACKAGING HOOKING SYSTEM (fig. L.A.1).
Il PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.l.B) à ̈ composto da un piano realizzato ad esempio in lamiera (fig. 1.B.2) incernierato in prossimità di due spigoli (fig.l.B. 3) ad una struttura in grado di traslare (fig.l.B.4) in modo da lasciare ad esso un grado di libertà rispetto alla struttura traslante: la rotazione lungo l’asse passante per la cerniera. L’asse di rotazione à ̈ pressoché giacente sul PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.l.B.2). La cerniera può essere realizzata, ad esempio, con dei cuscinetti a sfera. Il movimento rotatorio può essere realizzato, ad esempio, tramite l’azionamento di un pistone pneumatico fisso tra il piano (fig. 1 B.2) e la struttura in grado di traslare (fig. 1.B.4). Il verso di rotazione à ̈ opposto a quello del PIANO RIBALTABILE FISSO (fig. 1.A.2). La struttura in grado di traslare (fig. 1. B.4) può essere composta, ad esempio, da due guide con aste cromate e cuscinetti a ricircolo di sfere. La traslazione può essere ottenuta tramite, ad esempio, un pistone pneumatico fissato tra la struttura fissa e la struttura in grado di traslare (fig. 1. B.4). La traslazione rispetto alla struttura fissa aggiunge un secondo grado di libertà al piano. Nel complesso quindi il PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.l.B) ha 2 gradi di libertà rispetto alla struttura fissa: una rotazione ed una traslazione. Il PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig. l.B) à ̈ dotato di parte del SISTEMA DI AGGANCIO IMBALLAGGIO (fig.l.B.l). I due piani (fig.l.A.2) e (fig.l.B.2), in posizione di riposo, sono pressoché complanari. The TRANSLATING TILT TOP (fig.l.B) is composed of a top made for example of sheet metal (fig. 1.B.2) hinged near two corners (fig.l.B. 3) to a structure capable of translating (fig. .l.B.4) so as to leave it a degree of freedom with respect to the translating structure: rotation along the axis passing through the hinge. The rotation axis is practically lying on the TRANSLATING TILTING TABLE (fig.l.B.2). The hinge can be made, for example, with ball bearings. The rotary movement can be achieved, for example, by activating a fixed pneumatic piston between the surface (fig. 1 B.2) and the structure capable of translating (fig. 1.B.4). The direction of rotation is opposite to that of the FIXED TIPPING TOP (fig. 1.A.2). The structure able to move (fig. 1. B.4) can be composed, for example, of two guides with chromed rods and ball bearings. The translation can be obtained through, for example, a pneumatic piston fixed between the fixed structure and the structure capable of translation (fig. 1. B.4). The translation with respect to the fixed structure adds a second degree of freedom to the floor. Overall, therefore, the TRANSLATING TIPPING TOP (fig.l.B) has 2 degrees of freedom with respect to the fixed structure: one rotation and one translation. The TRANSLATING TIPPING TOP (fig. L.B) is equipped with part of the PACKAGING HOOKING SYSTEM (fig.l.B.l). The two planes (fig.l.A.2) and (fig.l.B.2), in the rest position, are almost coplanar.
Il SISTEMA DI AGGANCIO IMBALLAGGIO (fig. 1. Al e fig.l.B. l) si compone di due parti, la prima à ̈ posizionata sul PIANO RIBALTABILE FISSO (fig. 1.A.1) e prevede due piani semoventi mossi, ad esempio, da pistoni pneumatici, che agganciano l’imballaggio, stringendolo tra loro. I due piani semoventi sono dotati di differente corsa, tarata appositamente per realizzare la traslazione dell’imballaggio spostandolo rispetto all’asse mediano del sistema. (fig-3). The PACKAGING HOOKING SYSTEM (fig. 1. Al and fig.l.B. l) is made up of two parts, the first is positioned on the FIXED TIPPING TABLE (fig. 1.A.1) and has two moving self-propelled shelves, for example , by pneumatic pistons, which hook the packaging, tightening it together. The two self-propelled planes have a different stroke, specifically calibrated to carry out the translation of the packaging by moving it with respect to the median axis of the system. (fig-3).
La seconda parte del SISTEMA DI AGGANCIO IMBALLAGGIO (fig. l.B.l) à ̈ posizionata sul PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.l .B) e prevede un attuatore (es: pistone pneumatico) che applica una forza su di uno spigolo del secondo imballaggio così da spingerlo su una piastra posizionata sul lato opposto del PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.l.B). Conclusa la fase di appostamento i due imballaggi si trovano con le basi pressoché complanari e disassati reciprocamente (fig.3). The second part of the PACKAGING HOOKING SYSTEM (fig. L.B.l) is positioned on the TRANSLATING TILT TOP (fig.l .B) and provides an actuator (eg: pneumatic piston) which applies a force on an edge of the second packaging as well to push it onto a plate positioned on the opposite side of the TRANSLATING TILT TOP (fig.l.B). At the end of the posting phase, the two packages are found with the bases almost coplanar and mutually offset (fig.3).
FASI DI LAVORO DEL SISTEMA WORKING PHASES OF THE SYSTEM
Il SISTEMA AUTOMATIZZATO PER L’ACCOPPIAMENTO DI IMBALLAGGI (fig.12) prevede TRE fasi di lavoro: The AUTOMATED SYSTEM FOR THE COUPLING OF PACKAGING (fig. 12) foresees THREE work phases:
1) Appostamento; 1) Stalking;
2) Accoppiamento, 2) Coupling,
3) Rilascio. 3) Release.
1) APPOSTAMENTO 1) POSITIONING
Gli imballaggi da accoppiare sono posti sui due piani ribaltabili (fig.2) ad esempio tramite un nastro trasportatore. L’appostamento consiste nel predisporre ognuno dei due imballaggi nella posizione di accoppiamento (fig.3). Le condizioni ideali di posizionamento sono comunemente note ad un professionista del settore e consistono nel disassare e ruotare gli imballaggi reciprocamente prima di accostarli tra loro in modo da consentire alle parti sporgenti degli imballaggi (es. : manici) che andranno ad inserirsi una dentro l’altra, di avere più spazio di manovra. L’invenzione in oggetto attua le condizioni ideali di posizionamento (fig.3) con il SISTEMA DI AGGANCIO IMBALLAGGIO (fig. l .A.l e fig.l .B.l). Detto sistema, aggancia gli imballaggi, rendendoli solidali l’uno al PIANO RIBALTABILE FISSO (fig.l.A.2), l’altro al PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.1.B.2). The packages to be coupled are placed on the two tipping shelves (fig. 2) for example by means of a conveyor belt. The posting consists in arranging each of the two packages in the coupling position (fig.3). The ideal positioning conditions are commonly known to a professional in the sector and consist of offset and rotate the packages reciprocally before placing them together in order to allow the protruding parts of the packages (e.g. handles) that will fit one inside the Other, to have more room to maneuver. The invention in question implements the ideal positioning conditions (fig.3) with the PACKAGING HOOKING SYSTEM (fig. L .A.l and fig.l .B.l). This system hooks the packages, making them integral with the FIXED TIPPING TOP (fig.l.A.2), the other to the TRANSLATING TIPPING TOP (fig.1.B.2).
2) ACCOPPIAMENTO 2) PAIRING
L’accoppiamento consiste nel porre parte di un imballaggio (es: manici) all’interno di un secondo imballaggio e viceversa (fig.6). Lamination consists in placing part of a package (eg handles) inside a second package and vice versa (fig.6).
L’invenzione qui presentata realizza l’accoppiamento movimentando gli imballaggi secondo una logica descritta nel seguito, monitorata e sincronizzata tramite, ad esempio, un Controllore a Logica Programmabile (PLC). The invention presented here achieves coupling by handling the packages according to a logic described below, monitored and synchronized by, for example, a Programmable Logic Controller (PLC).
Il movimento che realizza l’accoppiamento degli imballaggi à ̈ suddivisibile in 2 sottofasi: The movement that carries out the coupling of the packaging can be divided into 2 sub-phases:
a) Traslazione (figg.7 ed 8); a) Translation (figs. 7 and 8);
b) Rototraslazione (figg.9, 10 ed 11). b) Rototranslation (figs. 9, 10 and 11).
a) TRASLAZIONE a) TRANSLATION
In questa fase il sistema provvede ad allontanare reciprocamente i due imballaggi, creando lo spazio necessario alla rotazione che si attuerà successivamente. L’allontanamento à ̈ ottenuto grazie alla traslazione del PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.l.B). In this phase, the system moves the two packages away from each other, creating the necessary space for the rotation that will take place subsequently. The removal is obtained thanks to the translation of the TRANSLATING TILT TOP (fig.l.B).
I due piani, PIANO RIBALTABILE FISSO (fig.l.A.2) ed il PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.l.B. 2) rimangono complanari durante tutta questa sottofase (figg.7 ed 8), che si conclude quando l’allontanamento à ̈ circa 2/3 di X (fig.4). The two floors, FIXED TILTING TABLE (fig.l.A.2) and the TRANSLATING TILTING TABLE (fig.l.B. 2) remain coplanar during this whole sub-phase (figs. 7 and 8), which ends when the distance is about 2 / 3 of X (fig. 4).
b) ROTOTRASLAZIONE b) ROTOTRANSLATION
In questa fase il sistema provvede ad attuare l’accoppiamento vero e proprio. Quando il PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.l.B) si à ̈ allontanato di una distanza maggiore di 2/3 di X (fig.4) dal PIANO RIBALTABILE FISSO (fig. 1 A), degli attuatoli (es. : pistoni pneumatici) di cui sono dotati sia il PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.l.B) che il PIANO RIBALTABILE FISSO (fig. l.A) realizzano la rotazione dei piani (fig.1.A.2 e fig.l.B. 2) sulle proprie cerniere (fig.1.A.3 e fig.1.B.3). 11 movimento rotazionale si compone quindi con quello traslazionale (figg.9, 10 ed 11) che à ̈ ancora in atto (vedi sottofase “a†). I due piani ruotano in sincrono dello stesso angolo ma in verso opposto. L’angolo con l’orizzontale formato dai due piani cresce da 0° a 90°. Nel contempo la traslazione del PIANO RIBALTABILE TRASLANTE (fig.l.B) ha allontanato i due piani di una distanza maggiore di X (fig.4). La combinazione delle condizioni geometriche descritte realizza l’accoppiamento degli imballaggi (fig.6). In this phase the system carries out the actual coupling. When the TRANSLATING TIPPING TABLE (fig.l.B) has moved away by a distance greater than 2/3 of X (fig. 4) from the FIXED TIPPING TABLE (fig. 1 A), of the actuators (e.g. pneumatic pistons) of which are equipped with both the TRANSLATING TILT TOP (fig.l.B) and the FIXED TIPPING TOP (fig. l.A) perform the rotation of the shelves (fig.1.A.2 and fig.l.B. 2) on their hinges (fig.1. A.3 and fig.1.B.3). The rotational movement is therefore composed with the translational one (figs. 9, 10 and 11) which is still in progress (see sub-phase â € œaâ €). The two planes rotate synchronously by the same angle but in the opposite direction. The angle with the horizontal formed by the two planes grows from 0 ° to 90 °. At the same time, the translation of the TRANSLATING TILTING TABLE (fig.l.B) has moved the two planes apart by a greater distance than X (fig. 4). The combination of the geometric conditions described achieves the coupling of the packages (fig.6).
3) RILASCIO 3) RELEASE
Conclusa la sottofase b) il SISTEMA DI AGGANCIO IMBALLAGGIO (fig. l.A.l e fig.LB.l) rilascia gli imballaggi ormai accoppiati che per gravità cadono al di sotto dei piani ribaltabili e per mezzo, ad esempio, di un nastro trasportatore, vengono trasportati al di fuori della zona di lavoro. Once the sub-phase b) is completed, the PACKAGING HOOKING SYSTEM (fig. L.A.l and fig. LB.l) releases the coupled packagings which by gravity fall below the tipping shelves and are transported by means, for example, of a conveyor belt outside the work area.
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2009
- 2009-06-09 IT ITRG2009A000003A patent/IT1394878B1/en active
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