WO2010128174A1 - Método de carga de recipientes - Google Patents

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WO2010128174A1
WO2010128174A1 PCT/ES2009/070144 ES2009070144W WO2010128174A1 WO 2010128174 A1 WO2010128174 A1 WO 2010128174A1 ES 2009070144 W ES2009070144 W ES 2009070144W WO 2010128174 A1 WO2010128174 A1 WO 2010128174A1
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WO
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time
manipulator
loading
containers
advance
Prior art date
Application number
PCT/ES2009/070144
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josu Ugarte Barrena
Eneko Izquierdo Ereño
Original Assignee
Ulma Packaging Technological Center, S. Coop.
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Publication date
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Priority to BRPI0924598A priority patent/BRPI0924598A2/pt
Priority to EP09784118.3A priority patent/EP2428455B1/en
Priority to US13/318,888 priority patent/US8948907B2/en
Priority to CA2761135A priority patent/CA2761135C/en
Priority to PCT/ES2009/070144 priority patent/WO2010128174A1/es
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/10—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles
    • B65B5/105—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles by grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • B65B57/02—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of binding or wrapping material, containers, or packages
    • B65B57/06—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of binding or wrapping material, containers, or packages and operating to control, or to stop, the feed of articles or material to be packaged

Definitions

  • the present invention encompasses in the field of devices and methods of loading products in containers or containers that move moved by means of displacement and, more specifically, containers that advance intermittently and in which the loading of the products is carried out by manipulators.
  • the products to be loaded arrive by a conveyor belt parallel to the loading station of the machine, where it is increasingly common to find robots that carry out the loading of the product in the receptacles of the container or container.
  • These robots take a product or a set of products from said tapes and deliver it to the housings of the previously formed container or container. It is also usual that products move in the opposite direction to the advance of the containers (counter flow), although facilities are also known in which the products move in the same direction of advance of the containers.
  • the load is made with the container or container stopped (in the intermittent movement pauses during which they are carried out among others operations of forming, filling, sealing, cutting and extracting, in the subsequent parts of the machine) and the container or container can comprise several housings that should be filled during said pause in the advance of the container.
  • the container to be filled has four housings and the manipulator has only been able to fill 3 of the 4 housings in the current cycle (intermittent movement pause) but has not had time to fill the fourth housing
  • the machine must delay its advance until the robot delivers the last product in the corresponding housing (for example in the fourth housing). This delay in the advance supposes a reduction of the productivity of the machine due to the accumulation of delay times.
  • a solution to this problem is to prevent the machine from standing still until all the products have been loaded in their housings, causing the manipulator to move following the housing to be filled during the advance of the machine and making the load with the container in movement. This is very common in continuous processes, for example, in the automotive sector.
  • thermoforming machines during the advance of the packaging, there is no transformation that adds value to the package / product, so it is convenient that the displacements of a station of The machine to another is carried out as quickly as possible to eliminate these dead times. Therefore, in these cases the speeds of advance of the machine and therefore of the containers follow a very pronounced acceleration-deceleration curve. In this case, the path taken by the robot while following a housing of the moving container to deposit the product is very long since the robot will vary its direction vector as it detects point by point the new positions of the housing.
  • the manipulator will follow a curved path, seen in the plan, which implies a greater time and space traveled to reach the accommodation where it will deposit finally the product, coming to the case where the robot arrives at the accommodation once the advance has been completed, or even later on very fast machines. Therefore, in this case, the robot's travel is not optimized and the excess time implies a decrease in the robot's productivity.
  • the present invention aims to optimize the productivity of the machine and also optimize the excess time used by the robot to increase its productivity.
  • the object of the invention is a method of loading containers comprising at least a first empty housing and a second empty housing configured to receive an object to be loaded, said containers being movable intermittently by means of displacement so that the containers can occupy a first resting position, during a resting time tr, and can move, during a advancing time ta, from the first resting position to at least a second resting position.
  • the displacement of the containers is carried out with a variable speed (a speed with a non-constant acceleration) along the advance time ta.
  • the object is loaded by means of at least one manipulator (for example a robot) that can pick up the object to be loaded from a collection area, which comprises at least one object, and deliver it in a loading position that coincides with one of the empty housings of one of the containers.
  • a collection zone is a position within the working area of the manipulator where the object or objects that are collected for later loading are located.
  • the objects to be collected can be for example in a product store, or on a transport belt that moves the objects at a certain speed.
  • a loading position is a position that is within the working area of the manipulator and in which the delivery of products is foreseen, the manipulator being able to reach, for example, four different loading positions (first, second, third and fourth loading position) and these loading positions coincide spatially with the situation of one of the empty housings of one of the containers, so containers, so that the loading of the manipulator in a loading position produces the loading of the product in a container housing.
  • the method of the invention comprises the following phases:
  • the available time td is then compared with the positioning times tp1 1, tp12, tp21 and tp22 of each of the at least one object (a, b, c, d) in each of the load positions (1 1 , 12, 21, 22), to determine an object to be collected and a loading position whose positioning time tp1 1, tp12, tp21 or tp22 is closer to the available time td.
  • the manipulator delivers said object in said position of collection (after collecting the object of the collection position).
  • the movement of the containers between a first rest position and a second rest position is taken into account; and more specifically, the time necessary for the empty housings of the containers to reach a loading position. Based on this data, it is calculated and it is decided which object is to be collected (in case there is more than one object in the collection area) and in which loading position the handler will deliver the delivery of the object, position of load that will obviously coincide with an empty housing of a container.
  • the positioning times tp1 1, tp12, tp21 and tp22 of each object are calculated empty at possible preset loading positions) and compare these times with the available time td (the time necessary for the empty container housing to reach a loading position). Between the possible objects to be collected and the possible loading positions where to deposit the objects, an object will be chosen and deposited in a loading position, whose positioning time is closest to the available time.
  • the manipulator will pick up an object and load it into a loading position based on which of all the positioning times tp1 1, tp12, tp21 and tp22, calculated for each object and for each of the load positions, is more next to the available time td.
  • This calculation is carried out constantly, so that the manipulator chooses the objects to be collected and carries out the loads of said objects, always optimizing the necessary positioning time, instead of maintaining a pre-established sequence when collecting the objects to be loaded, or pre-set loading order in a loading position regardless of the mismatches between the handling time of the manipulator and the movement of the container.
  • the manipulator can move from the collection position to the loading position following a rectilinear path, viewed from above, to minimize positioning times.
  • the first, second, third and fourth loading positions may coincide with the position of an empty housing of a container in the first or second resting position, so that the loading of the products is carried out when the containers are at rest, or They may well coincide with intermediate positions between the first and second resting position, so that the loading is carried out during the advance of the containers.
  • the method of the invention may comprise monitoring the trajectory of the housings when there is a certain lag between the load position (theoretical) and the position of the empty housings, or when the positioning times tp1 1, tp12, tp21 and tp22 are less than the available time td, that is, under these conditions the method of invention would comprise a tracking of the housings.
  • This follow-up of the trajectory may comprise a first movement of the manipulator consisting of a displacement in a straight line, seen in plan, to a position close to the housing and a second displacement of the manipulator consisting of a follow-up of the position of the accommodation.
  • the manipulator adapts its speed and direction to those of the container at the time of delivery.
  • a packaging machine comprising displacement means that can intermittently move containers so that the containers can occupy a first rest position, during a rest time tr, and can move, during a advance time ta, from the first rest position to at least a second rest position, said displacement of the containers being carried out with a variable speed along the advance time ta.
  • the containers comprise at least a first housing and a second housing configured to receive an object to be loaded, said machine comprising at least one manipulator that can pick up an object to be loaded from a collection area comprising at least one object, and deliver it in one of the housings of one of the containers.
  • the machine also comprises a control system and communication means between the movement means and the the at least one manipulator, configured so that the at least one object to be loaded is deposited in one of the empty housings according to a loading method according to any of the preceding claims.
  • the packaging machine may comprise a thermoforming and / or heat sealing station.
  • Figure 1 shows a schematic representation of two containers (3, 4) comprising empty housings (31, 32) (41, 42) with the container (4) being in the first resting position (1) and the housings ( 41 and 42) coinciding with the load positions (1 1, 12) of the manipulator.
  • Figure 2 shows a schematic representation similar to that of Figure 1, in which the containers (3) and (4) have advanced being the container (3) in the first resting position (1) and the container ( 4) in the second resting position (2).
  • the housings (31 and 32) coincide with the loading positions (1 1 and 12) and the housings (41, 42) coincide with the loading positions (21, 22).
  • the method of the invention allows the loading of products (a, b, c, d) in empty housings (31, 41, 32, 42) of containers (3, 4) .
  • Said containers (3, 4) are intermittently displaced by means of displacement so that the containers (3, 4) they can occupy a first rest position (1), during a rest time tr, and they can move, during an advance time ta, from the first rest position (1) to at least a second position resting (2).
  • the displacement of the containers (3, 4) is carried out with a variable speed along the advance time ta, the loading of the object (a, b, c, d) being carried out by at least one manipulator that can pick up the object a loading from a collection area (5) comprising at least one object (a, b, c, d), and delivering it in a loading position (1 1, 12, 21, 22) that coincides with one of the empty housings (31, 32) (41, 42) of one of the containers (3, 4).
  • the collection zone is comprised within the working zone (6) of the manipulator or manipulators.
  • the loading positions (1 1, 12, 21, 22) can coincide with the position of the empty housings (31, 32, 41, 42) in the first resting position (1) and in the second resting position (2 ) as shown in figures 1 and 2, or they can be found in an intermediate point between the first and second resting position (1, 2) where the housings are moved (31, 32, 41, 42) of the containers (3, 4) during the advance of the machine.
  • a collection area is shown comprising a conveyor belt (5) on which objects to be collected are moved at a constant speed and in the direction opposite to the advance of the machine (a, B C D).
  • one or more objects (d) can be found outside the working area of the manipulator, as can be seen in Figure 1.
  • said objects (d) initially located outside the working area of the manipulator can move to the working area (6) of the manipulator, such that those objects (d) that can reach said working area (6)
  • the manipulator is ready to carry out the collection, they will also be taken into account when calculating the positioning times.
  • the collection zone may comprise a different number of products or even a single product.
  • the containers (3, 4) may comprise a different number of empty housings (for example 4, 6, etc.). Only two resting positions (1, 2) for the containers (3, 4) have been shown in the figures but these resting positions may comprise a third or more resting positions.
  • the method comprises the following phases:
  • the positioning times tp22a, tp22b, tp22c and tp22d would be obtained 3- Compare the available time td with the positioning times tp1 1 a, tp12a, tp21 a, tp22a tp1 1 b, tp12b, tp21 b, tp22b tp1 1c, tp12c, tp21c, tp22c tp1 1 d, tp12d, tp21 d, tp22d to determine a loading position (1 1, 12, 21, 22) of the manipulator and an object to be loaded (a, b, c, d) whose positioning time is closer to the available time td. In other words, it is decided which of the objects (a,
  • the available time td, and the positioning times tp1 1, tp12, tp21 and tp22, of each object (a, b, c, d) can be calculated from the detection of the start of the movement of the containers ( 3, 4) between a first rest position (1) and Ia, at least one, second rest position (2).
  • This case is applicable, for example, when an operator can force the start of the advance of the machine, or when it is difficult to establish exactly the behavior of the advance of the machine and the products have to be loaded in the rest positions.
  • the manipulator between advancing and advancing the machine, introduces the products in the different empty housings, loading the products with the containers stopped, but for example, the advance of the container can be started when the manipulator has finished load one of the two housings of a container, and you are proceeding to fill the second one.
  • the manipulator detects that the advance is produced in the machine (and consequently, that of the containers), it will recalculate the delivery position and will go directly to the corresponding empty housing, without making a Tracking the accommodation you intended to load.
  • the positioning times tp1 1, tp12, tp21, tp22 of all the objects that will be recalculated at the time of the collection they are in the work area (6), and the object to be collected and the loading position where to deposit it will be determined, depending on which of all the positioning times tp1 1 a, tp12a, tp21 a , tp22a tp21 a, tp22a tp1 1 b, tp12b, tp21 b, tp22b tp1 1c, tp12c, tp21c, tp22c tp1 1d, tp12d, tp21 d, tp22d look more like the available time td.
  • the manipulator picks up an object to be loaded and that it starts the movement towards an objective loading position (1, 12, 21, 22), corresponding to an empty housing (31, 41, 32, 42) of a container (3. 4).
  • the new positioning times tp1 1, tp12, tp21 and tp22 are calculated taking into account the current position of the manipulator, and the load position is re-calculated (1 1, 12, 21, 22) comparing said positioning times tp1 1, tp12, tp21 and tp22, with the time that the containers will need to reach the rest positions (the available time td until the advance of the machine is finished). From this calculation it is decided whether to maintain the target loading position, to deliver the product in a new loading position, or if another loading position is chosen according to remote criteria on the manipulator's radius of action, complete the filling of all accommodations, or others.
  • the manipulator may choose not to change its trajectory, making the delivery in the same loading position (1 1, 12, 21, 22) as before the advance of the machine, and depositing the product in a new empty housing which will take the place of the empty housing that has advanced to a second resting position; It can also vary its trajectory and go to a new loading position that corresponds to the new position that will occupy the target empty housing, once the advancement of the machine is finished (going directly to the final position of said housing without tracking the same during the advance); Or, you can choose to carry out the delivery of the object in a loading position where any other empty housing is located, in which case, it will also go directly to the final loading position, instead of tracking or a curved path during the advance of the machine.
  • the positioning time more similar to the available time td corresponds to the time necessary to reach the same loading position objective before beginning advance movement
  • the housing where the delivery was intended to be made before the advance will remain empty in a second loading position, since the product will be deposited in the empty housing of another container that will reach the objective position after the advance of The machine
  • the available time td corresponds to the time that the manipulator needs to reach from its current position the new position that the target housing will occupy after the advance of the machine, the manipulator will will direct directly to the new loading position (without tracking the housing).
  • the new target housing is different from any of the ones explained above, or even that other loading criteria that can be combined with the method of the present invention prevail, such as completing the filling of all the housings before they leave the working area (6) of the manipulator, criteria of distance on the radius of action of the manipulator, or others.
  • the positioning time of all the objects (a, b, c, d) that could be within the collection area (5) included in the work area (6) of the manipulator at the time of collection is detected without the manipulator having any object to load under its belt.
  • those objects will also be taken into account that although at the precise moment of detecting the advance of the machine are outside the working area of the manipulator, they could move to the collection area (5) during the time that the manipulator needs in arriving from its current position to the position of the object in said collection area, and the positioning times of each object in each accommodation will be compared with the time available td, to collect the object (a, b, c, d) whose positioning time tp1 1, tp12, tp21, tp22 in a given load position (1 1, 12, 21, 22) is the closest to the available time td.
  • other criteria may also prevail such as the priority to the collection (that is, prioritizing the collection of those objects that will leave the manipulator's work area) when choosing the object to load, or others.
  • the machine already knows in advance where it is They will find the empty housings once the advance is finished (both those of a container that has all the empty housings, such as those left to load in another container), it can also estimate the time during which the advance of the machine takes place, and is able to predict in which collection positions the objects to be loaded will be found over time.
  • the manipulator will calculate the positioning time tp1 1, tp12, tp21 and tp22 that the manipulator would take to load each of the objects (a, b, c, d), taking them directly (making a rectilinear path seen from above) to each of the loading positions that will correspond to the empty housings of the containers once the advance is finished, and the object to be loaded and the new loading position will be the one whose positioning time is more similar to the advance time of the machine , which in this case coincides with the time available (unlike the state of the art in which the manipulator follows the movement of the housings).
  • the method of the invention optimizes the productivity of the manipulator since the excess time needed to track the trajectories during the advance of the machine is avoided.
  • the available time td can be calculated as the sum of the advance time ta and a remaining time t res so that the movement of the containers between a first rest position (1) and at least a second position of rest (2).
  • the remaining time t res is calculated before the movement of the containers and determines which objects are to be loaded and load positions whose positioning time is shorter than the time remaining before the advance t res starts.
  • the object to be collected and the delivery position corresponding to the positioning time that is closest to the position is determined next to the remaining time tres , although as in the previous case, other loading criteria that can be combined with the method of the present invention, such as completing the filling of all housings before leaving the area, can also prevail of work (6) of the manipulator, criteria of remoteness on the radius of action of the manipulator, or others.
  • the calculation is repeated but tending into account the time available after the advance of the containers, ie, time ta advance but the remaining time t res, ta + t res .
  • the method of the second embodiment differs from the first embodiment in that it is predictive: in the previous case, the manipulator recalculated the load positions when it detected the advance movement of the machine. On the contrary in this 2- method, the manipulator will know at all times when the advance of the machine will take place, and depending on the time that remains (before or after the advance) it will decide where to deposit the product.
  • the manipulator deposits a product in a housing and prepares to collect a new product from the collection area (5), it calculates the time that remains until the advance of the machine occurs. t res and the available time that remains until the advance of the machine U s + ta ends. So you can decide which product (a, b, c, d) to collect and in what position to deposit said product, depending on the time that remains before the advance, the time available from that moment until after the advance, or other criteria.
  • the manipulator will choose to pick up an object and deposit it in a loading position in the second resting position (2), that is, the accommodation in the second resting position after the advance of the container, if the time available until the advance ends of the machine t res + ta is the closest to the time it takes for the manipulator to pick up said object and arrive directly at the loading position in the second resting position (2).
  • the loading position corresponds to a position of an empty housing between the first resting position (1) and the second resting position (2), that is, that the manipulator can carry out the loading during the movement of the container without it being necessary to wait until you are in a rest position.
  • the available time td is calculated as the sum of the advance time ta and a remaining time t res so that the movement of the containers between the first resting position (1) and Ia, at least one , second rest position (2), the available time td being greater than the positioning times tp1 1, tp12, tp21 and tp22 of each of the objects (a, b, c, d) in the different empty housings of the containers, and the remaining time t res lower the positioning time tp1 1, tp12, tp21, tp22.
  • the manipulator when the manipulator does not have time to collect and load the object before the advance of the containers begins but this time is less than the available time available until the containers reach the second resting position. In this case, the manipulator will pick up an object and deposit it in a loading position that corresponds to an empty housing in motion from the first resting position to the second resting position.
  • the delivery of the object in the loading position is carried out with a substantially zero relative speed with respect to the container and a direction of travel substantially parallel to the direction of advance of the container.
  • the manipulator knows the position of the housing at all times and is directed towards a loading position, in which the corresponding housing is to be found. Once the manipulator is in the vicinity of the loading position, it adapts its speed and direction so that they substantially coincide with those of the housing, so that the delivery of the product is carried out in the best conditions.
  • the invention is not limited to the field of product filling, but is also applicable in any other process carried out by manipulators that act on a product that moves intermittently at variable speed (welding processes, palletizing , handling, downloading, product selection, etc.)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Container Filling Or Packaging Operations (AREA)

Abstract

Método de carga de recipientes (3, 4) que comprenden al menos un primer alojamiento vacío (31, 41) y un segundo alojamiento vacío (32, 42) siendo los citados recipientes (3, 4) desplazables intermitentemente entre una primera posición de reposo (1) y una segunda posición de reposo (1). El método comprende calcular un tiempo disponible td correspondiente al tiempo necesario para que un alojamiento vacío (31, 32, 41, 42) alcance una posición de carga (11, 12, 21, 22), y compararlo con un tiempo de posicionado tp11, tp12, tp21 y tp22 necesario para que el manipulador recoja desde su posición actual cada objeto a cargar desde una zona de recogida (5) y lo deposite en una posición de carga (11, 12, 21, 22) que coincide con la posición de un alojamiento vacío (31, 32) (41, 42) de un recipiente (3, 4). El objeto a recoger (a, b, c, d) y la posición de entrega de dicho objeto en un alojamiento vacío (31, 32) (41, 42), corresponde con una posición de carga (11, 12, 21, 22) del manipulador cuyo tiempo de posicionado tp11, tp12, tp21 o tp22 sea más próximo al tiempo disponible td.

Description

MÉTODO DE CARGA DE RECIPIENTES
D E S C R I P C I Ó N
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se engloba en el campo de los dispositivos y métodos de carga de productos en recipientes o envases que se desplazan movidos por unos medios de desplazamiento y, más concretamente, recipientes que avanzan intermitentemente y en los cuales Ia carga de los productos se realiza mediante manipuladores.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En muchos procesos de envasado el movimiento de los recipientes a Io largo de Ia instalación se realiza de forma intermitente debido a los procesos de transformación (como por ejemplo, formado o sellado) que sufre el envase en las distintas estaciones o máquinas. Este movimiento intermitente dificulta Ia carga eficiente de los productos en los envases o recipientes ya que una vez iniciado el movimiento de carga el envase o recipiente no puede avanzar hasta que Ia carga se haya completado, produciéndose un tiempo muerto en el proceso de envasado.
Generalmente los productos a cargar llegan por una cinta transportadora paralela a Ia estación de carga de Ia máquina, donde cada vez es más común encontrarse a robots que realizan Ia carga del producto en las alojamientos del recipiente o envase. Estos robots cogen un producto o un conjunto de productos de dichas cintas y Io entregan en los alojamientos del recipiente o envase previamente formado. Es habitual también que los productos avancen en dirección contraria al avance de los envases (counter flow), aunque también se conocen instalaciones en las cuales los productos avanzan en Ia misma dirección de avance de los envases.
Actualmente, Ia carga se realiza con el recipiente o envase parado (en las pausas del movimiento intermitente durante las cuales se realizan entre otras las operaciones de formado, llenado, sellado, corte y extracción, en las subsiguientes partes de Ia máquina) y el envase o recipiente puede comprender varias alojamientos que deberían llenarse durante Ia citada pausa en el avance del recipiente. Así por ejemplo si el envase a llenar tiene cuatro alojamientos y el manipulador solo ha podido llenar 3 de las 4 alojamientos en el ciclo actual (pausa del movimiento intermitente) pero no ha tenido tiempo para llenar el cuarto alojamiento, Ia máquina deberá retrasar su avance hasta que el robot entregue el último producto en el alojamiento correspondiente (por ejemplo en el cuarto alojamiento). Este retraso en el avance supone una reducción de Ia productividad de Ia máquina debido a Ia acumulación de tiempos de retraso.
Para evitar estos retrasos o tiempos muertos, existen alternativas basadas en que el robot siga al envase durante su avance.
Una solución a este problema consiste en evitar que Ia máquina permanezca parada hasta que todos los productos han sido cargados en sus alojamientos, haciendo que el manipulador se mueva siguiendo el alojamiento a llenar durante el avance de Ia máquina y realizando Ia carga con el envase en movimiento. Esto es muy habitual en procesos continuos, por ejemplo, en el sector de Ia automoción.
Sin embargo, en ciertas máquinas del sector del envasado, como por ejemplo las máquinas termoformadoras, durante el avance de los envases no se realiza ninguna transformación que aporte un valor añadido al envase/producto, por Io que conviene que los desplazamientos de una estación de Ia máquina a otra se realicen Io más rápido posible para eliminar estos tiempos muertos. Por ello, en estos casos las velocidades de avance de Ia máquina y por tanto de los envases siguen una curva muy pronunciada de aceleración-deceleración. En este caso el recorrido que realiza el robot mientras sigue a un alojamiento del envase en movimiento para depositar el producto es muy largo ya que el robot irá variando su vector de dirección a medida que detecta punto por punto las nuevas posiciones del alojamiento. Como resultado el manipulador seguirá una trayectoria curva, vista en planta, que Ie supone un mayor tiempo y espacio recorrido para alcanzar el alojamiento donde depositará finalmente el producto, llegando a darse el caso en que el robot llega al alojamiento una vez ha finalizado el avance, o incluso más tarde en las máquinas muy rápidas. Por Io tanto, en este caso, el recorrido del robot no está optimizado y el tiempo en exceso supone una disminución de Ia productividad del robot.
La presente invención pretende optimizar Ia productividad de Ia máquina y optimizar también el tiempo en exceso empleado por el robot para aumentar su productividad.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Es objeto de Ia invención un método de carga de recipientes que comprenden al menos un primer alojamiento vacío y un segundo alojamiento vacío configurados para recibir un objeto a cargar, siendo los citados recipientes desplazables intermitentemente por unos medios de desplazamiento de forma que los recipientes pueden ocupar una primera posición de reposo, durante un tiempo de reposo tr, y pueden desplazarse, durante un tiempo de avance ta, desde Ia primera posición de reposo hasta al menos una segunda posición de reposo. El desplazamiento de los recipientes se realiza con una velocidad variable (una velocidad con una aceleración no constante) a Io largo del tiempo de avance ta. La carga del objeto se realiza mediante al menos un manipulador (por ejemplo un robot) que puede recoger el objeto a cargar de una zona de recogida, que comprende al menos un objeto, y entregarlo en una posición de carga que coincide con uno de los alojamientos vacíos de uno de los recipientes. Una zona de recogida es una posición dentro del área de trabajo del manipulador donde se encuentra el objeto o los objetos que son recogidos para su posterior carga. Los objetos a recoger pueden estar por ejemplo en un almacén de productos, o en una cinta de transporte que desplaza los objetos a una velocidad determinada. Una posición de carga es una posición que está dentro del área de trabajo del manipulador y en Ia que está prevista Ia entrega de productos, pudiendo alcanzar el manipulador por ejemplo cuatro posiciones de carga distintas (primera, segunda, tercera y cuarta posición de carga) y estas posiciones de carga coinciden espacialmente con Ia situación de alguno de los alojamientos vacíos de uno de los recipientes, de forma recipientes, de forma que Ia carga del manipulador en una posición de carga produce Ia carga del producto en un alojamiento de un envase.
El método de Ia invención comprende las siguientes fases:
Calcular un tiempo disponible td correspondiente al tiempo necesario para que un alojamiento vacío de un recipiente alcance una posición de carga,
Calcular para cada uno de los citados al menos un objeto (comprendidos en Ia zona de recogida en el momento de Ia recogida):
- un tiempo de posicionado tp1 1 necesario para que el manipulador alcance una primera posición de carga que coincide con Ia posición de un primer alojamiento vacío de un recipiente,
- un tiempo de posicionado tp12 necesario para que el manipulador alcance una segunda posición de carga que coincide con Ia posición de un segundo alojamiento vacío de un recipiente,
- un tiempo de posicionado tp21 necesario para que el manipulador alcance una tercera posición de carga que coincide con Ia posición de un primer alojamiento vacío de un recipiente,
- un tiempo de posicionado tp22 necesario para que el manipulador alcance una cuarta posición de carga que coincide con Ia posición de un segundo alojamiento vacío de un recipiente.
A continuación se compara el tiempo disponible td con los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22 de cada uno de los al menos un objeto (a, b, c, d) en cada una de las posiciones de carga (1 1 , 12, 21 , 22), para determinar un objeto a recoger y una posición de carga cuyo tiempo de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 o tp22 sea más próximo al tiempo disponible td.
Finalmente, el manipulador entrega dicho objeto en dicha posición de recogida (después de recoger el objeto de Ia posición de recogida).
De acuerdo con el método de Ia invención, se tiene en cuenta el movimiento de los recipientes entre una primera posición de reposo y una segunda posición de reposo; y más concretamente, el tiempo necesario para que los alojamientos vacíos de los recipientes lleguen a una posición de carga. En base a este dato se calcula y se decide qué objeto se va a recoger (en caso de que haya más de un objeto en Ia zona de recogida) y en qué posición de carga va a realizar el manipulador Ia entrega del objeto, posición de carga que, obviamente, coincidirá con un alojamiento vacío de un recipiente.
Para ello, se calculan los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22 de cada objeto (el tiempo que necesita el manipulador en Ia posición actual, para recoger cada uno de los objetos comprendidos en Ia zona de recogida y llevarlos a cada alojamiento vacío en las posibles posiciones de carga preestablecidas) y compara estos tiempos con el tiempo disponible td (el tiempo necesario para que el alojamiento vacío del recipiente alcance una posición de carga). Entre los posibles objetos a recoger y las posibles posiciones de carga donde depositar los objetos, se elegirá un objeto y se depositará en una posición de carga, cuyo tiempo de posicionado más se aproxime al tiempo disponible. Es decir, el manipulador recogerá un objeto y Io cargará en una posición de carga basándose en cuál de todos los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22, calculado para cada objeto y para cada una de las posiciones de carga, es más próximo al tiempo disponible td. Este cálculo se realiza constantemente, de forma que el manipulador elige los objetos a recoger y realiza las cargas de dichos objetos optimizando siempre el tiempo de posicionado necesario, en lugar de mantener una secuencia preestablecida a Ia hora de recoger los objetos a cargar, o una orden de carga preestablecida en una posición de carga sin tener en cuenta los desajustes entre el tiempo de posicionado del manipulador y el movimiento del recipiente.
El manipulador puede desplazarse desde Ia posición de recogida hasta Ia posición de carga siguiendo una trayectoria rectilínea, visto desde arriba, para minimizar los tiempos de posicionado. La primera, segunda, tercera y cuarta posiciones de carga pueden coincidir con Ia posición de un alojamiento vacío de un recipiente en Ia primera o segunda posición de reposo, de forma que Ia carga de los productos se realice cuando los recipientes están en reposo, o bien pueden coincidir con posiciones intermedias entre Ia primera y segunda posición de reposo, de forma que Ia carga se realiza durante en avance de los recipientes.
El método de Ia invención puede comprender realizar un seguimiento de Ia trayectoria de los alojamientos cuando hay un cierto desfase entre Ia posición de carga (teórica) y Ia posición de los alojamientos vacíos, o bien cuando los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22 son menores que el tiempo disponible td, es decir, en estas condiciones el método de invención comprendería un seguimiento (tracking) de los alojamientos. Este seguimiento de Ia trayectoria puede comprender un primer desplazamiento del manipulador que consiste en un desplazamiento en línea recta, vista en planta, hasta una posición próxima al alojamiento y un segundo desplazamiento del manipulador que consiste en un seguimiento de Ia posición del alojamiento. En los casos que el producto se deposita en un alojamiento de un recipiente todavía en movimiento, el manipulador adapta su velocidad y dirección a las del recipiente en el momento de Ia entrega.
Es también objeto de Ia invención una máquina de envasado que comprende unos medios de desplazamiento que pueden desplazar intermitentemente recipientes de forma que los recipientes pueden ocupar una primera posición de reposo, durante un tiempo de reposo tr, y pueden desplazarse, durante un tiempo de avance ta, desde Ia primera posición de reposo hasta al menos una segunda posición de reposo, realizándose dicho desplazamiento de los recipientes con una velocidad variable a Io largo del tiempo de avance ta. Los recipientes comprenden al menos, un primer alojamiento y un segundo alojamiento configurados para recibir un objeto a cargar, comprendiendo Ia citada máquina al menos un manipulador que puede recoger un objeto a cargar de una zona de recogida que comprende al menos un objeto, y entregarlo en uno de los alojamientos de uno de los recipientes. La máquina comprende además un sistema de control y unos medios de comunicación entre los medios de desplazamiento y el el al menos un manipulador, configurados de forma que el al menos un objeto a cargar se deposita en uno de los alojamientos vacíos de acuerdo a un método de carga según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
La máquina de envasado puede comprender una estación de termoconformado y/o termosellado.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar Ia descripción que se está realizando 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 Io siguiente:
La figura 1.- muestra una representación esquemática de dos recipientes (3, 4) que comprenden alojamientos vacíos (31 , 32) (41 , 42) encontrándose el recipiente (4) en Ia primera posición de reposo (1 ) y los alojamientos (41 y 42) coincidiendo con las posiciones de carga (1 1 , 12) del manipulador.
La figura 2.- muestra una representación esquemática similar a Ia de Ia figura 1 , en Ia cual los recipientes (3) y (4) han avanzado encontrándose el recipiente (3) en Ia primera posición de reposo (1 ) y el recipiente (4) en Ia segunda posición de reposo (2). En esta situación los alojamientos (31 y 32) coinciden con las posiciones de carga (1 1 y 12) y los alojamientos (41 , 42) coinciden con las posiciones de carga (21 , 22).
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
De acuerdo con una realización mostrada en las figuras 1 y 2 el método de Ia invención permite Ia carga de productos (a, b, c, d) en alojamientos vacíos (31 , 41 , 32, 42) de recipientes (3, 4). Los citados recipientes (3, 4) se desplazan intermitentemente por unos medios de desplazamiento de forma que los recipientes (3, 4) pueden ocupar una primera posición de reposo (1 ), durante un tiempo de reposo tr, y pueden desplazarse, durante un tiempo de avance ta, desde Ia primera posición de reposo (1 ) hasta, al menos una segunda posición de reposo (2). El desplazamiento de los recipientes (3, 4) se realiza con una velocidad variable a Io largo del tiempo de avance ta, realizándose Ia carga del objeto (a, b, c, d) mediante al menos un manipulador que puede recoger el objeto a cargar de una zona de recogida (5) que comprende al menos un objeto (a, b, c, d), y entregarlo en una posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22) que coincide con uno de los alojamientos vacíos (31 , 32) (41 , 42) de uno de los recipientes (3, 4). La zona de recogida se encuentra comprendida dentro de Ia zona de trabajo (6) del manipulador o manipuladores. Las posiciones de carga (1 1 , 12, 21 , 22) pueden coincidir con Ia posición de las alojamientos vacíos (31 , 32, 41 , 42) en Ia primera posición de reposo (1 ) y en Ia segunda posición de reposo (2) tal y como se muestra en las figuras 1 y 2, o bien pueden encontrarse en un punto intermedio entre Ia primera y Ia segunda posición de reposo (1 , 2) por donde se desplazan las alojamientos (31 , 32, 41 , 42) de los recipientes (3, 4) durante el avance de Ia máquina. En una realización preferencial y no excluyente de Ia presente invención, se muestra una zona de recogida que comprende una cinta transportadora (5) sobre Ia que se mueven a velocidad constante y en dirección contraria al avance de Ia máquina unos objetos a recoger (a, b, c, d). En dicha cinta transportadora (5) se pueden encontrar uno o más objetos (d) fuera de Ia zona de trabajo del manipulador tal y como se aprecia en Ia figura 1 . Sin embargo, dichos objetos (d) ubicados inicialmente fuera de Ia zona de trabajo del manipulador, pueden llegar a desplazarse hasta Ia zona de trabajo (6) del manipulador, de tal forma que aquellos objetos (d) que puedan alcanzar dicha zona de trabajo (6) cuando el manipulador se disponga a realizar Ia recogida, también serán tenidos en cuenta a Ia hora de realizar los cálculos de los tiempos de posicionado.
En otras realizaciones Ia zona de recogida puede comprender un número diferente de productos o incluso un solo producto. Asimismo los recipientes (3, 4) pueden comprender diferente número de alojamientos vacíos (por ejemplo 4, 6 etc). En las figuras se han representado únicamente dos posiciones de reposo (1 ,2) para los recipientes (3, 4) pero estas posiciones de reposo pueden comprender una tercera o más posiciones de reposo.
El método comprende las siguientes fases:
1 - Calcular un tiempo disponible td correspondiente al tiempo necesario para que un alojamiento vacío (31 , 32, 41 , 42) de un recipiente (3, 4) alcance una posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22),
2- Calcular para cada uno de los citados al menos un objeto (a, b, c, d): a) un tiempo de posicionado tp1 1 necesario para que el manipulador alcance una primera posición de carga (1 1 ) que coincide con Ia posición de un primer alojamiento vacío (31 , 41 ) de un recipiente (3, 4). Se obtendrían los tiempos de posicionado tp1 1 a, tp1 1 b, tp1 1 c y tp1 1 d b) un tiempo de posicionado tp12 necesario para que el manipulador alcance una segunda posición de carga (12) que coincide con Ia posición de un segundo alojamiento vacío (32, 42) de un recipiente (3, 4). Se obtendrían los tiempos de posicionado tp12a, tp12b, tp12c y tp12d
c) un tiempo de posicionado tp21 necesario para que el manipulador alcance una tercera posición de carga (21 ) que coincide con Ia posición de un primer alojamiento vacío (31 , 41 ) de un recipiente (3, 4). Se obtendrían los tiempos de posicionado tp21 a, tp21 b, tp21 c y tp21 d
d) un tiempo de posicionado tp22 necesario para que el manipulador alcance una cuarta posición de carga (22) que coincide con Ia posición de un segundo alojamiento vacío (32, 42) de un recipiente (3, 4). Se obtendrían los tiempos de posicionado tp22a, tp22b, tp22c y tp22d 3- Comparar el tiempo disponible td con los tiempos de posicionado tp1 1 a, tp12a, tp21 a, tp22a tp1 1 b, tp12b, tp21 b, tp22b tp1 1c, tp12c, tp21c, tp22c tp1 1 d, tp12d, tp21 d, tp22d para determinar una posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22) del manipulador y un objeto a cargar (a, b, c, d) cuyo tiempo de posicionado sea más próximo al tiempo disponible td. Es decir se decide cuál de los objetos (a, b, c, d) se va a recoger y en qué alojamiento se realiza Ia carga del objeto.
A- Entregar dicho objeto (a, b, c, d) en dicha posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22).
En una primera realización el tiempo disponible td, y los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22, de cada objeto (a, b, c, d) pueden calcularse a partir de Ia detección del inicio del movimiento de los recipientes (3, 4) entre una primera posición de reposo (1 ) y Ia, al menos una, segunda posición de reposo (2). Este caso es aplicable, por ejemplo, cuando un operario puede forzar el inicio del avance de Ia máquina, o bien cuando es difícil establecer con exactitud el comportamiento del avance de Ia máquina y los productos han de ser cargados en las posiciones de reposo.
En esta realización, entre avance y avance de Ia máquina, el manipulador va introduciendo los productos en los diferentes alojamientos vacíos, realizando Ia carga de los productos con los recipientes parados, pero por ejemplo puede iniciarse el avance del recipiente cuando el manipulador ha terminado de cargar uno de los dos alojamientos de un recipiente, y está procediendo a llenar el segundo. A diferencia del estado del arte, en el momento que el manipulador detecta que se produce el avance en Ia máquina (y consecuentemente, el de los recipientes), recalculará Ia posición de entrega y se dirigirá directamente al alojamiento vacío que corresponda, sin realizar un seguimiento del alojamiento que pretendía cargar. De igual manera, si el avance de Ia máquina se produce cuando el manipulador se dirige a recoger un objeto (a, b, c, d), se recalcularán los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 , tp22 de todos los objetos que en el momento de Ia recogida se encuentren en el área de trabajo (6), y se determinará el objeto a recoger y Ia posición de carga donde depositarlo, en función de cuál de todos los tiempos de posicionado tp1 1 a, tp12a, tp21 a, tp22a tp21 a, tp22a tp1 1 b, tp12b, tp21 b, tp22b tp1 1c, tp12c, tp21c, tp22c tp1 1d, tp12d, tp21 d, tp22d se parezca más al tiempo disponible td.
Pongamos por ejemplo que el manipulador recoge un objeto a cargar y que inicia el movimiento hacia una posición de carga objetivo (1 1 , 12, 21 , 22), correspondiente a un alojamiento vacío (31 , 41 , 32, 42) de un recipiente (3, 4). En esta realización, cuando se detecta el inicio del avance de Ia máquina, se calculan los nuevos tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22 teniendo en cuenta Ia posición actual del manipulador, y se re-calcula Ia posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22) comparando dichos tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22, con el tiempo que los recipientes necesitarán para alcanzar las posiciones de reposo (el tiempo disponible td hasta finalizar el avance de Ia máquina). A partir de este cálculo se decide si mantener Ia posición de carga objetivo, realizar Ia entrega del producto en una nueva posición de carga, o bien si se elige otra posición de carga atendiendo a criterios de lejanía sobre el radio de acción del manipulador, completar el llenado de todas las alojamientos, u otros.
En este caso, el manipulador puede optar por no variar su trayectoria, realizando Ia entrega en Ia misma posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22) que antes del avance de Ia máquina, y depositar el producto en un nuevo alojamiento vacío que ocupará el lugar del alojamiento vacío que ha avanzado a una segunda posición de reposo; también puede variar su trayectoria y dirigirse a una nueva posición de carga que se corresponda con Ia nueva posición que ocupará el alojamiento vacío objetivo, una vez finalizado el avance de Ia máquina (dirigiéndose directamente a Ia posición final de dicho alojamiento sin hacer un seguimiento del mismo durante el avance); o bien, puede optar por realizar Ia entrega del objeto en una posición de carga donde se encuentre cualquier otro alojamiento vacío, en cuyo caso también, se dirigirá directamente a Ia posición de carga definitiva, en vez de hacer un seguimiento o una trayectoria curva durante el avance de Ia máquina.
Siguiendo con el ejemplo anterior, en el caso de que al detectarse el avance de Ia máquina, el tiempo de posicionado más similar al tiempo disponible td se corresponda con el tiempo necesario para alcanzar Ia misma posición de carga objetivo antes de iniciarse movimiento de avance, el alojamiento donde se pretendía realizar Ia entrega antes del avance seguirá vacío en una segunda posición de carga, ya que el producto se depositará en el alojamiento vacío de otro recipiente que alcanzará Ia posición objetivo tras el avance de Ia máquina. De igual manera, si al detectar el avance de Ia máquina, el tiempo disponible td se corresponde con el tiempo que necesita el manipulador en alcanzar desde su posición actual Ia nueva posición que ocupará el alojamiento objetivo tras el avance de Ia máquina, el manipulador se dirigirá directamente a Ia nueva posición de carga (sin realizar un seguimiento del alojamiento). Y por Ia misma lógica, también puede darse el caso en que el nuevo alojamiento objetivo sea diferente a cualquiera de las arriba explicadas, o incluso que primen otros criterios de carga que pueden combinarse con el método de Ia presente invención, como por ejemplo completar el llenado de todos los alojamientos antes de que salgan del área de trabajo (6) del manipulador, criterios de lejanía sobre el radio de acción del manipulador, u otros.
Cuando en el caso del ejemplo anterior, se detecta el movimiento de avance de Ia máquina sin que el manipulador tenga ningún objeto para cargar en su haber, se calculará el tiempo de posicionado de todos los objetos (a, b, c, d) que pudieran estar dentro de Ia zona de recogida (5) comprendida en el área de trabajo (6) del manipulador en el instante de Ia recogida. Es decir, también se tendrán en cuenta aquellos objetos que si bien en el preciso instante de detectarse el avance de Ia máquina están fuera del área de trabajo del manipulador, pudieran desplazarse hasta Ia zona de recogida (5) durante el tiempo que necesita el manipulador en llegar desde su posición actual hasta Ia posición del objeto en dicha zona de recogida, y se compararán los tiempos de posicionado de cada objeto en cada alojamiento con el tiempo disponible td, para recoger el objeto (a, b, c, d) cuyo tiempo de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 , tp22 en una determinada posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22) sea el más próximo al tiempo disponible td. Al igual que en el ejemplo anterior, en este caso también pueden primar otros criterios como Ia prioridad a Ia recogida (es decir, priorizar Ia recogida de aquellos objetos que vayan a salir de Ia zona de trabajo del manipulador) a Ia hora de elegir el objeto a cargar, u otros.
Según el método, Ia máquina ya sabe de antemano dónde se encontrarán los alojamientos vacíos una vez terminado el avance (tanto los de un recipiente que tiene todos los alojamientos vacíos, como los que dejó por cargar en otro recipiente), también puede estimar el tiempo durante el cual se produce el avance de Ia máquina ta, y es capaz de prever en qué posiciones de recogida se encontrarán los objetos a cargar a Io largo del tiempo. Por Io tanto, calculará el tiempo de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22 que tardaría el manipulador en cargar cada uno de los objetos (a, b, c, d), llevándolos directamente (realizando una trayectoria rectilínea vista desde arriba) a cada una de las posiciones de carga que corresponderán a los alojamientos vacíos de los recipientes una vez haya terminado el avance, y el objeto a cargar y Ia nueva posición de carga será aquella cuyo tiempo de posicionado sea más parecido al tiempo de avance de Ia máquina, que en este caso coincide con el tiempo disponible (a diferencia del estado de Ia técnica en el cual el manipulador sigue el movimiento de los alojamientos).
Como resultado, el método de Ia invención optimiza Ia productividad del manipulador ya que se evita el tiempo en exceso necesario para hacer el seguimiento de las trayectorias durante el avance de Ia máquina.
En una segunda realización, el tiempo disponible td puede calcularse como Ia suma del tiempo de avance ta y un tiempo restante tres para que se inicie el movimiento del los recipientes entre una primera posición de reposo (1 ) y al menos una segunda posición de reposo (2).
En este caso, se procede optimizar Ia asignación del producto basándose en el conocimiento que se dispone del ciclo de avance de Ia máquina.
A Ia hora de elegir el objeto (a, b, c, d) a recoger y determinar su posición de carga, se calcula el tiempo restante tres antes del inicio del movimiento de los recipientes y se determina cuáles son los objetos a cargar y las posiciones de carga cuyo tiempo de posicionado es inferior al tiempo que falta para que se inicie el avance tres. Por ejemplo, cuando el tiempo restante tres es mayor que alguno de los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 , tp22, se determina el objeto a recoger y Ia posición de entrega correspondiente al tiempo de posicionado que sea más próximo al próximo al tiempo restante tres, aunque al igual que en el caso anterior, también pueden primar otros criterios de carga que pueden combinarse con el método de Ia presente invención, como por ejemplo completar el llenado de todos los alojamientos antes de que salgan del área de trabajo (6) del manipulador, criterios de lejanía sobre el radio de acción del manipulador, u otros.
En caso de que el tiempo restante tres sea menor que dichos tiempos de posicionado, se repite el calculo pero tendiendo en consideración el tiempo disponible después del avance de los recipientes, es decir, el tiempo de avance ta mas el tiempo restante tres, ta+tres.
Finalmente, se determina cuál es el objeto (a, b, c, d) a recoger y su alojamiento de destino óptimo comparando el tiempo de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 , tp22 que más se aproxime al tiempo disponible td, o bien atendiendo a criterio de lejanía sobre el radio de acción, completar el llenado de todos los alojamientos, priorizar Ia recogida de aquellos objetos que vayan a salir de Ia zona de trabajo (6) del manipulador, u otros.
En principio, siguiendo este método, no se sería necesario aplicar el método de Ia primera realización, pero pueden darse casos (debido a Ia dificultad de establecer con exactitud el comportamiento del avance del envase) donde Ia combinación de ambos mejore el resultado final.
El método de Ia segunda realización se diferencia de Ia primera realización en que es predictivo: en el caso anterior, el manipulador recalculaba las posiciones de carga cuando detectaba el movimiento de avance de Ia máquina. Por el contrario en este 2- método, el manipulador sabrá en todo momento cuándo se producirá el avance de Ia máquina, y en función del tiempo que Ie queda (antes o después del avance) decidirá dónde depositar el producto.
En este caso, en el momento en que el manipulador deposita un producto en un alojamiento y se dispone a recoger un nuevo producto de Ia zona de recogida (5), calcula el tiempo que Ie queda hasta que se produzca el avance de Ia máquina tres y el tiempo disponible que Ie queda hasta que termine el avance de Ia máquina Us+ta. Así puede decidir qué producto (a, b, c, d) recoger y en qué posición depositar dicho producto, en función del tiempo que Ie queda antes del avance, el tiempo que dispone desde ése momento hasta después del avance, u otros criterios.
Por ejemplo, optará por recoger un objeto y depositarlo en una posición de carga en Ia primera posición de reposo (1 ), si no hay alojamientos que quedarán fuera del alcance del manipulador una vez avance Ia máquina o si el tiempo restante tres es el más parecido al tiempo que tarda el manipulador en recoger dicho objeto y llegar a Ia posición de carga en Ia primera posición de reposo (1 ).
El manipulador optará por recoger un objeto y depositarlo en una posición de carga en Ia segunda posición de reposo (2), es decir, el alojamiento en Ia segunda posición de reposo tras el avance del recipiente, si el tiempo disponible hasta que termine el avance de Ia máquina tres+ta es el más parecido al tiempo que tarda el manipulador en recoger dicho objeto y llegar directamente a Ia posición de carga en Ia segunda posición de reposo (2).
En una tercera realización Ia posición de carga corresponde a una posición de un alojamiento vacío entre Ia primera posición de reposo (1 ) y Ia segunda posición de reposo (2), es decir, que el manipulador puede realizar Ia carga durante el movimiento del recipiente sin que sea necesario esperar a que se encuentre en una posición de reposo.
De acuerdo con esta tercera realización el tiempo disponible td se calcula como Ia suma del tiempo de avance ta y un tiempo restante tres para que se inicie el movimiento del los recipientes entre Ia primera posición de reposo (1 ) y Ia, al menos una, segunda posición de reposo (2), siendo el tiempo disponible td mayor que los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22 de cada uno de los objetos (a, b, c, d) en las diferentes alojamientos vacíos de los recipientes, y el tiempo restante tres menor que el tiempo de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 , tp22. Es decir, cuando el manipulador no tiene tiempo de recoger y cargar el objeto antes de que comience el avance de los recipientes pero este tiempo es menor que el tiempo disponible disponible hasta que los recipientes alcancen Ia segunda posición de reposo. En este caso, el manipulador recogerá un objeto y Io depositará en una posición de carga que corresponda con un alojamiento vacío en movimiento desde Ia primera posición de reposo hacia Ia segunda posición de reposo.
Este hecho implica que exista comunicación entre el manipulador y Ia máquina de envasar, de manera que el manipulador sepa en todo momento el tiempo que tiene hasta el avance, cuánto durará el avance y dónde se ubicarán exactamente los alojamientos vacíos a Io largo del proceso de avance, de forma que Ie sea posible calcular qué objeto recoger y Ia mejor posición de carga de dicho objeto que optimice el rendimiento del conjunto máquina-manipulador en cada momento.
La entrega del objeto en Ia posición de carga se realiza con una velocidad relativa sustancialmente nula respecto del recipiente y una dirección de desplazamiento sustancialmente paralela a Ia dirección de avance del recipiente. El manipulador conoce Ia posición del alojamiento en todo momento y se dirige hacia una posición de carga, en Ia cual se va a encontrar el alojamiento correspondiente. Una vez que el manipulador se encuentra en las proximidades de Ia posición de carga, adapta su velocidad y dirección de forma que coincidan sustancialmente con las del alojamiento, para que Ia entrega del producto se realice en las mejores condiciones.
Hay que remarcar que Ia invención no se limita al campo del llenado de productos, sino que también es aplicable en cualquier otro proceso llevado a cabo por manipuladores que actúan sobre un producto que se mueve de forma intermitente a velocidad variable (procesos de soldadura, paletizado, manipulación, descarga, selección de productos, etc.)

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1.- Método de carga de recipientes (3, 4) que comprenden al menos un primer alojamiento vacío (31 , 41 ) y un segundo alojamiento vacío (32, 42) configurados para recibir un objeto a cargar , siendo los citados recipientes (3, 4) desplazables intermitentemente por unos medios de desplazamiento de forma que los recipientes (3, 4) pueden ocupar una primera posición de reposo (1 ), durante un tiempo de reposo tr, y pueden desplazarse, durante un tiempo de avance ta, desde Ia primera posición de reposo (1 ) hasta al menos una segunda posición de reposo (2), realizándose dicho desplazamiento de los recipientes (3, 4) con una velocidad variable a Io largo del tiempo de avance ta, realizándose Ia carga del objeto a cargar mediante al menos un manipulador que puede recoger el objeto a cargar de una zona de recogida (5) que comprende al menos un objeto (a, b, c, d) y entregarlo en una posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22) que coincide con uno de los alojamientos vacíos (31 , 32) (41 , 42) de uno de los recipientes (3, 4) caracterizado porque comprende las siguientes fases:
Calcular un tiempo disponible td correspondiente al tiempo necesario para que un alojamiento vacío (31 , 32, 41 , 42) de un recipiente (3, 4) alcance una posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22),
Calcular para cada uno de los citados al menos un objeto (a, b, c, d):
- un tiempo de posicionado tp1 1 necesario para que el manipulador alcance una primera posición de carga (1 1 ) que coincide con Ia posición de un primer alojamiento vacío (31 , 41 ) de un recipiente (3, 4),
- un tiempo de posicionado tp12 necesario para que el manipulador alcance una segunda posición de carga (12) que coincide con Ia posición de un segundo alojamiento vacío (32, 42) de un recipiente (3, 4),
- un tiempo de posicionado tp21 necesario para que el manipulador alcance una tercera posición de carga (21 ) que coincide con Ia posición de un primer alojamiento vacío (31 , 41 ) de un recipiente (3, 4),
- un tiempo de posicionado tp22 necesario para que el manipulador alcance una cuarta posición de carga (22) que coincide con Ia posición de un segundo alojamiento vacío (32, 42) de un recipiente (3, 4),
Comparar el tiempo disponible td con los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22 de cada uno de los al menos un objeto (a, b, c, d) en cada una de las posiciones de carga (1 1 , 12, 21 , 22), para determinar una posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22) del manipulador y un objeto a cargar (a, b, c, d) cuyo tiempo de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 o tp22 sea más próximo al tiempo disponible td, entregar dicho objeto (a, b, c, d) en dicha posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22).
2.- Método según reivindicación 1 , según el cual el manipulador se desplaza desde Ia posición de recogida hasta Ia posición de carga siguiendo una trayectoria rectilínea.
3.- Método según reivindicaciones anteriores, en el cual Ia posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22) coincide con Ia posición de un alojamiento vacío (31 , 32, 41 , 42) de un recipiente en una posición de reposo (1 , 2).
4.- Método según Ia reivindicación 3, en el cual el tiempo disponible td, y los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22 se calculan a partir de Ia detección del inicio del movimiento del los recipientes (3, 4) entre Ia primera posición de reposo (1 ) y Ia, al menos una, segunda posición de reposo (2).
5.- Método de carga, según reivindicación 3, en el cual el tiempo disponible td se calcula como Ia suma del tiempo de avance ta y un tiempo restante tres para que se inicie el movimiento del los recipientes (3, 4) entre Ia primera posición de reposo (1 ) y Ia, al menos una, segunda posición de reposo (2).
6.- Método de carga, según reivindicación 5, en el cual cuando el tiempo restante tres es mayor que alguno de los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 , tp22, se determina el objeto a recoger y Ia posición de entrega correspondiente al tiempo de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 , tp22 que sea más próximo al tiempo restante tres-
7.- Método de carga, según reivindicación 1 ó 2, en el cual Ia posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22) corresponde a una posición de un alojamiento vacío (31 , 32, 41 , 42) entre Ia primera posición de reposo (1 ) y Ia segunda posición de reposo (2).
8.- Método según Ia reivindicación 7 en el cual en el cual el tiempo disponible td se calcula como Ia suma del tiempo de avance ta y un tiempo restante tres para que se inicie el movimiento de los recipientes (3, 4) entre Ia primera posición de reposo (1 ) y Ia, al menos una, segunda posición de reposo (2), siendo el tiempo disponible td mayor que los tiempos de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22 y el tiempo restante tres menor que el tiempo de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 , tp22.
9.- Método según reivindicación 8 en el cual el manipulador realiza Ia entrega del al menos un objeto (a, b, c, d) en Ia posición de carga (1 1 , 12, 21 , 22) con una velocidad relativa sustancialmente nula respecto del recipiente (3, 4) y una dirección de desplazamiento sustancialmente paralela a Ia dirección de avance del recipiente (3, 4).
10.- Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende realizar un seguimiento de Ia trayectoria de los alojamientos (31 , 32, 41 y 42) cuando el tiempo de posicionado tp1 1 , tp12, tp21 y tp22 es menor que el tiempo disponible td.
1 1 .- Método de carga según reivindicación 10 en el cual el seguimiento de Ia trayectoria comprende un primer desplazamiento del manipulador que consiste en un desplazamiento en línea recta hasta una posición próxima al alojamiento (31 , 32, 41 , 42) y un segundo desplazamiento del manipulador que consiste en un seguimiento de Ia posición del alojamiento (31 , 32, 41 , 42).
12.- Método de carga según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual Ia zona de recogida (5) esta comprendida dentro de un área de trabajo (6) del citado al menos un manipulador.
13.- Máquina de envasado que comprende unos medios de desplazamiento que pueden desplazar intermitentemente recipientes (3, 4) de forma que los recipientes (3, 4) pueden ocupar una primera posición de reposo (1 ), durante un tiempo de reposo tr, y pueden desplazarse, durante un tiempo de avance ta, desde Ia primera posición de reposo (1 ) hasta al menos una segunda posición de reposo (2), realizándose dicho desplazamiento de los recipientes (3, 4) con una velocidad variable a Io largo del tiempo de avance ta, comprendiendo los recipientes (3, 4) al menos un primer alojamiento (31 , 41 ) y un segundo alojamiento (32, 42) configurados para recibir un objeto a cargar (a, b, c, d), comprendiendo Ia citada máquina al menos un manipulador que puede recoger un objeto a cargar (a, b, c, d) de una zona de recogida que comprende al menos un objeto (a, b, c, d) y entregarlo en uno de los alojamientos (31 , 32, 41 , 42) de uno de los recipientes (1 , 2), caracterizado porque comprende un sistema de control y unos medios de comunicación entre los medios de desplazamiento y el al menos un manipulador, configurados de forma que el al menos un objeto a cargar (a, b, c, d) se deposita en uno de los alojamientos vacíos (31 , 32, 41 , 42) de acuerdo a un método de carga según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
14.- Máquina de envasado según reivindicación 13, que comprende una estación de termoconformado y/o termosellado.
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