ES2315728T3 - Procedimiento y dispositivo para la manipulacion de objetos en forma de barra. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la manipulación de objetos sustancialmente en forma de barra, en particular columnas de artículos apilables individualmente uno dentro del otro tales como vasos de plástico, en procesos de carga junto con un medio auxiliar de carga, en particular una caja de cartón, donde los objetos que hay que manipular son preparados en una primera disposición geométrica por una máquina de fabricación o de tratamiento, agarrándose primero al menos una parte de los objetos por medio de un primer dispositivo de agarre, modificándose a continuación una disposición relativa entre sí de los objetos que hay que agarrar y después colocándose la disposición modificada de los objetos en el medio auxiliar de carga, estando los objetos dispuestos erguidos, caracterizado porque antes de la colocación en el medio auxiliar de carga los objetos son colocados en los correspondientes elementos de almacenamiento de medios de almacenaje y porque a continuación una segunda disposición geométrica es recogida del medio de almacenaje mediante un segundo dispositivo de agarre.
Description
Procedimiento y dispositivo para la manipulación
de objetos en forma de barra.
La invención se refiere a un procedimiento para
la manipulación de objetos en forma esencialmente de barra según el
concepto general de la reivindicación 1 y de la reivindicación
21.
Para recoger alimentos en la industria láctea
tales como yogurt, bebidas lácteas o similares, se utilizan a
menudo vasos de lámina de plástico embutidos en profundidad. Los
vasos mencionados están configurados por lo general de tal manera
que pueden apilarse unos dentro de otros. Las series de vasos
intercalados formadas de esta manera se designarán de ahora en
adelante como columnas de vasos.
En la práctica, después de su fabricación en una
máquina de embutición correspondiente en forma de columnas de vasos
se llevan directamente a una máquina de tratamiento, como una
máquina decoradora para imprimir los vasos, y a continuación se
empaquetan para un transporte, por ejemplo a una máquina de llenado,
en medios auxiliares de carga, en especial cajas de cartón. En la
práctica también es posible un empaquetado en los mencionados
medios auxiliares de carga directamente después de la
fabricación.
En el procedimiento y los dispositivos
anteriormente conocidos como los del tipo mencionado al principio,
los procesos de carga se realizan de forma manual o parcialmente
automática junto con un medio auxiliar de carga, es decir, el
empaquetado o desempaquetado en una o desde una caja de cartón. Los
vasos de plástico de polipropileno (PP) o poliestirol (PS) se
fabrican por regla general en un procedimiento de embutición térmica
en profundidad. Para ello se lleva una lámina extruida a una
máquina de embutición profunda y se calienta en ésta, a
continuación se deforma por medio de una máquina de preestirado y
por último se prensa en un molde, por ejemplo mediante aire
comprimido, se enfría y se estampa. Los vasos acabados, todavía
calientes y fácilmente deformables, se apilan en la máquina de
embutición profunda (apilado de varios vasos para formar una columna
de vasos) y por último se llevan automáticamente a una máquina de
tratamiento para decorarlos (imprimir) o se empaquetan manualmente
en una caja de cartón. Por razones higiénicas la caja de cartón
presenta interiormente a menudo un revestimiento en forma de una
bolsa de plástico.
El procedimiento y los dispositivos
anteriormente conocidos como los del tipo mencionado al principio
presentan una pluralidad de desventajas. No se conoce así hasta
ahora ningún dispositivo con el que puedan realizarse de un modo
totalmente automático los pasos de procedimiento que hay que
realizar con la totalidad de los objetos en forma de barra con la
manipulación citada, en especial la colocación en un medio auxiliar
de carga o la retirada del mismo. Además, en los dispositivos
conocidos para el empaquetado automático de columnas de vasos en
medios auxiliares de carga, en el cambio a un nuevo diámetro de vaso
o tipo de vaso se necesita un reequipamiento de distintos elementos
de la máquina, que es laborioso en tiempo y costes, con lo cual
resulta en total una menor flexibilidad de variantes. Además, la
mayoría de las máquinas de embutición profunda producen en cada
ciclo de embutición no sólo un único vaso sino al mismo tiempo una
pluralidad de vasos individuales según un determinado modelo. Éste
es por regla general bidimensional y se designa como cavidad. Ya
que la transferencia de los vasos desde la máquina de embutición
profunda al siguiente paso de manipulación o tratamiento, por
ejemplo el de decoración o de empaquetado, se produce en general en
forma de columnas de vasos, es decir, unidimensional, en una de las
máquinas de embutición profunda tiene que estar integrado un
dispositivo correspondiente a través del cual una cavidad pueda
transformarse en columnas de vasos individuales. Con ello, las
correspondientes máquinas de embutición profunda son más complejas y
su fabricación y mantenimiento son correspondientemente más
caras.
Además, la transmisión de las columnas de vasos
en las máquinas de embutición profunda conocidas se realiza por lo
general situadas lateralmente. Mediante el desplazamiento lateral de
las columnas de vasos actúan fuerzas, tales como el peso y las
fuerzas de rozamiento, sobre un borde de sellado de los vasos, lo
cual influye de modo fundamentalmente negativo sobre la calidad de
fabricación del vaso, toda vez que los vasos después de la
embutición profunda presentan todavía una temperatura de 80ºC y por
lo tanto son fácilmente deformables. El llenado y cierre de un vaso
de yogurt supone unas exigencias extremadamente altas para el borde
de sellado en cuanto a la tolerancia, la redondez y la posición
angular frente al eje del vaso, de tal manera que esta desventaja
del estado actual de la técnica actúa de manera especialmente
gravosa.
Finalmente, con el procedimiento y los
dispositivos anteriormente conocidos en especial para el empaquetado
de columnas de vasos en medios auxiliares de carga, tales como
cajas de cartón, no es posible ajustar en la caja de cartón un
modelo de empaquetado tal que se consiga la mayor densidad de
empaquetado posible, es decir, el máximo número posible de columnas
de vasos por caja de cartón.
De US 4,251,979 se conoce un dispositivo para
transportar y orientar recipientes en forma de botella. El
dispositivo descrito presenta un mecanismo de sujeción 14 para un
grupo de recipientes 16 que son recogidos de una cinta
transportadora 11, modificándose finalmente una disposición
geométrica de los recipientes en el grupo mediante un
desplazamiento relativo de dispositivos de sujeción para los
recipientes dentro del mecanismo de sujeción. A continuación, el
grupo de recipientes es llevado a un medio auxiliar de carga.
DE 102 10 353 A1 describe un procedimiento y un
dispositivo para cambiar de sitio botellas, recogiéndose las
botellas con tulipas empaquetadoras y llevándose a un empaquetado y
donde después de la recogida de las botellas, y antes de la
colocación de las botellas en el empaquetado con fines de modificar
una disposición geométrica de las botellas antes de la colocación
de las mismas en el empaquetado, las tulipas son desplazadas unas
contra otras.
De DE 40 30 215 C2 se conoce además un
dispositivo para la manipulación, en especial para la recogida, de
columnas de vasos que se suministran tumbadas en un recipiente de
transporte abierto. Para ello se describe el uso de un órgano de
succión que recoge por su lado longitudinal una columna de vasos.
Tal como se ha indicado anteriormente, en ello resulta
especialmente desventajoso que mediante el descrito llenado
horizontal de la caja de cartón con columnas de vasos no se alcanza
por lo general una densidad de empaquetado óptima. Debido a la
unión por gravedad que se produce entre los vasos y el órgano de
succión, así como debido al peso propio de las columnas de vasos
por el que las capas inferiores de la caja de cargo resultan
especialmente cargadas, el dispositivo desvelado no resulta
apropiado en especial para la manipulación de vasos todavía
calientes y deformables. Además, el órgano de succión del documento
DE 40 30 215 C2 sólo puede usarse para columnas de vasos de
longitud fija.
DE 35 41 900 A1 desvela un procedimiento y un
dispositivo para el desplazamiento de posición de columnas de igual
tamaño, recogiendo con arrastre de forma o por gravedad una garra
con un fiador una pluralidad de columnas de vasos situadas
paralelas y depositándolas tumbadas en cajas de cartón. Con ello
resultan en esencia las mismas desventajas que las anteriormente
indicadas con respecto al documento DE 40 30 215 C2.
De DE 37 41 257 A1 se conoce un dispositivo de
garra, en especial para apilamientos de vasos de plástico. También
aquí se disponen las columnas de vasos tumbadas unas sobre otras en
medios auxiliares de carga. El dispositivo de garra descrito
presenta además como mínimo una pieza de tenaza y una pieza de apoyo
que actúa conjuntamente con ésta, mediante las cuales se recogen
las columnas en la superficie exterior de su camisa del modo de una
pinza prensora. También aquí se producen las desventajas
anteriormente mencionadas.
Por último, DE 34 24 233 C2 muestra un
dispositivo para el llenado de cajas de cartón, con el que mediante
un dispositivo de agarre se depositan de un modo no descrito con más
detalles las columnas de vasos tumbadas en las cajas de cartón. Con
ello, también aparecen aquí como mínimo las desventajas mencionadas
anteriormente.
La invención tiene como objetivo perfeccionar un
procedimiento y un dispositivo del tipo mencionado al comienzo, de
tal manera que sea posible una manipulación totalmente automática de
objetos en forma de barra, en especial columnas de vasos, y un
empaquetado y desempaquetado junto con un medio auxiliar de carga,
tal como una caja de cartón. Para ello, el procedimiento según la
invención y el dispositivo según la invención, incluso con
diámetros en sí variables de los objetos que hay que manipular,
deben poder utilizarse de manera flexible y con tiempos de parada
cortos, optimizándose también la densidad de empaquetado de los
objetos dentro del medio auxiliar de carga.
El objetivo anteriormente indicado se resuelve
con un procedimiento del tipo mencionado al principio que presenta
las características identificativas de la reivindicación 1. Además,
el objetivo se consigue mediante un dispositivo con las
características identificativas de la reivindicación 21.
En los objetos manipulados según la invención se
trata en especial de objetos individuales separados que pueden
unirse con arrastre de forma, que preferentemente son apilables
entre sí y que no obstante también pueden engancharse. Mediante el
agarre, con un movimiento adicional los objetos son conducidos desde
una posición prefijada moviéndose a lo largo de una trayectoria
definida, definiéndose en especial la orientación de los objetos en
cada punto. Después del agarre los objetos siguen sujetándose y con
ello se fijan, como mínimo de modo transitorio, en una posición y
con una orientación determinadas. Dentro del marco de la invención
los objetos se mueven en sentido radial y concretamente en el curso
del cambio de separación o el cambio de situación relativa de los
mismos, pero no en sentido longitudinal. En total el cambio de
posición se realizará así de manera definida absolutamente.
Con el procedimiento según la invención o el
dispositivo según la invención, por primera vez se pueden manipular
de manera totalmente automática columnas de vasos junto con medios
auxiliares de carga abiertos por un lado, siendo muy cuidadosa la
manipulación de los vasos, en especial mediante la colocación
erguida con una orientación fundamentalmente perpendicular de los
vasos o las columnas de vasos. Las columnas de sujeción rodean las
superficies de la camisa de los objetos y un mecanismo de seguridad
interviene desde otra superficie frontal. Directamente por delante
de la unidad de salida los objetos son llevados a una unidad de
manipulación, que están por tanto en contacto directo, sin que sea
necesario conectar de modo intermedio un dispositivo apilador. Con
ello no sólo pueden empujarse los objetos hasta la unidad de
manipulación, sino también a la unidad de salida. Se produce así un
desplazamiento sucesivo y con ello un "engranaje" de las
unidades, con lo cual se garantiza una transferencia totalmente
segura de los objetos. Debido al ajuste de la disposición de los
vasos según la invención es posible, además, una optimización del
número de objeto o de vasos que pueden recoger los medios
auxiliares de carga. Según la invención puede conseguirse una
ordenación de los objetos con una elevada densidad de empaquetado y
por lo tanto con una alta compacidad.
Especialmente con la invención se dan también
los siguientes hechos:
Los objetos constituyen una combinación suelta y
flexible de artículos individuales. Los objetos pueden abarcarse
por sus superficies de revestimiento, tal como mediante las columnas
de sujeción dispuestas en el perímetro. Los objetos pueden
"engranarse", es decir, la distancia entre los centros puede
ser menor que el doble del radio. El aseguramiento de los objetos
durante el proceso de manipulación se produce por el lado frontal y
concretamente en el lado frontal "inferior" orientado en contra
del centro de agarre/centro de gravedad. Resulta entonces: con el
procedimiento según la invención los objetos son agarrados con
arrastre de forma. El sistema de agarre puede situarse directamente
junto a la unidad original. Ofrece además la posibilidad de
desplazarse a la unidad original (dispositivo de sujeción), es
decir, no sólo se sitúa al lado. Es posible manipular una parte
discrecional de la carga de un medio de carga, no sólo, por ej. una
serie de objetos.
En un perfeccionamiento preferido del
procedimiento según la invención está previsto que el primer
dispositivo de agarre sea accionado por un aparato manipulador, en
particular un robot industrial de varios ejes, con lo cual es
posible un uso especialmente flexible del dispositivo de agarre. De
manera correspondiente, en un dispositivo según la invención está
previsto que el primer dispositivo de agarre sea accionable por
medio de un aparato manipulador, en particular un robot industrial
de varios ejes. Se usa preferentemente un robot industrial de
cuatro o seis ejes. También es posible el uso de un robot industrial
con un número distinto de ejes.
Con el fin de conseguir otra optimización de la
densidad de disposición en los medios auxiliares de carga, una
atención principal de la presente invención se dirige a la
adaptación de la primera disposición de los objetos, originalmente
geométrica, antes de la colocación de los mismos en los medios
auxiliares de carga. Esto puede realizarse según la invención de
dos maneras, aunque también es posible una forma mixta.
Por lo tanto, dentro del marco de la invención
está previsto que los objetos se agarren por medio de un primer
dispositivo de agarre y que la modificación de la disposición de los
objetos se produzca mediante un cambio en la geometría del primer
dispositivo de agarre. Antes de la colocación en el medio auxiliar
de carga, los objetos se colocan en los elementos de almacenamiento
asignados de los medios de almacenaje, modificándose en los medios
de almacenaje una geometría de disposición de los objetos. De manera
correspondiente, en el perfeccionamiento el dispositivo según la
invención está dispuesto de tal manera que el primer dispositivo de
agarre está configurado para modificar la geometría de la
disposición de objetos antes de una colocación en el medio auxiliar
de carga, o que los medios de almacenaje están dispuestos para
modificar la geometría de la disposición de objetos.
Con el fin de conseguir una capacidad de
modificación flexible de la geometría del primer dispositivo de
agarre, cada objeto de una cavidad (de piezas) es agarrado y
mantenido mediante un elemento de agarre asignado del primer
dispositivo de agarre. Por lo tanto, conforme a un perfeccionamiento
del dispositivo según la invención éste presenta asignado en el
primer dispositivo de agarre para cada objeto un elemento de agarre.
De manera correspondiente a la segunda forma de configuración antes
indicada, también los medio de almacenaje para cada objeto pueden
presentar un elemento de almacenamiento asignado.
Ya que en el caso de los objetos en forma de
barra que hay que manipular no se trata en especial de objetos
rígidos, los elementos de agarre y/o los elementos de almacenamiento
presentan, según un perfeccionamiento del dispositivo según la
invención, preferentemente elementos guía laterales para el
correspondiente objeto que se ha sujetado, en los que puede haber
integrados, al menos en el caso de los elementos de agarre, medios
de cierre para sujetar los objetos. Para permitir una colocación de
los objetos lo más precisa y ahorradora de espacio posible, un
perfeccionamiento sumamente preferido del dispositivo según la
invención prevé que los medios de guía estén configurados para
orientar paralelamente los ejes de los objetos.
Para poder conseguir una densidad de empaquetado
óptima en el medio auxiliar de carga, está previsto además que por
lo menos un grupo de elementos de agarre esté dispuesto en hilera.
De manera correspondiente, con respecto a los medios de almacenaje
esté previsto que éstos estén configurados para recoger los objetos
con ejes paralelos en una disposición de hileras, con lo cual al
menos un grupo de elementos de almacenamiento esté dispuesto en
una
hilera.
hilera.
Desde el punto de vista de la técnica del
dispositivo está previsto además por el mencionado motivo que como
mínimo los elementos de agarre y/o elementos de almacenamiento del
grupo correspondientes dispuestos en una hilera estén dispuestos
móviles, preferentemente en un sentido perpendicular al eje del
correspondiente objeto que se sujeta, de tal manera que en el curso
del procedimiento según la invención la modificación que se busca
de la geometría de la primera disposición de objetos puede
producirse modificando una separación de los elementos de agarre
y/o de los elementos de almacenamiento.
Los elementos de agarre y/o de almacenamiento
pueden estar dispuestos para ello de manera continua sobre un
elemento de raíl que se extiende en el sentido de la hilera, siendo
modificable según un perfeccionamiento particularmente preferido
del dispositivo según la invención una distancia lateral de los
elementos de agarre y/o de almacenamiento entre sí dentro de la
hilera. Desde el punto de vista de la técnica del procedimiento, un
perfeccionamiento correspondiente de la invención prevé que tiene
lugar sucesivamente la modificación de la distancia entre una
primera posición, determinada al agarrar el objeto, y una segunda
posición, determinada por una densidad de empaquetamiento
pretendida en el medio auxiliar de carga, de los elementos de agarre
o de los elementos de almacenamiento.
Para realizar de una manera constructivamente
sencilla la modificación, según la invención preferentemente
posible, de la separación lateral entre los objetos de una serie
entre las dos posiciones prefijadas mencionadas, una configuración
extremadamente preferida del dispositivo según la invención prevé
que los elementos de agarre y/o de almacenamiento del grupo están
unidos a través de medios de unión con el o los elemento(s)
de agarre y/o de almacenamiento vecinos, y mediante dos posiciones
relativas están definidos entre sí con dos separaciones laterales
distintas por pares de los elementos de agarre y/o almacenamiento.
Mediante los citados medios de unión se puede transferir dentro de
determinados límites prefijados el movimiento lateral de un elemento
de agarre y/o de almacenamiento a los otros elementos de agarre y/o
de almacenamiento del grupo, de tal manera que preferentemente es
suficiente con una única fuente de fuerza para mover los elementos
de agarre y/o de almacenamiento para cada grupo de elementos de
agarre y de almacenamiento.
Para poder realizar también la densidad de
empaquetado óptima en los medios auxiliares de carga que se
pretende según la invención o en especial independientemente de una
disposición geométrica de los vasos o columnas de vasos en la
cavidad, en general es necesario agrupar la disposición geométrica
de los objetos que hay que depositar en los medios auxiliares de
carga de una manera prácticamente por completo independiente del
número y de la geometría de disposición de los objetos/cavidad
preparados. Para este fin el dispositivo según la invención - tal
como se ha descrito anteriormente - presenta un primer dispositivo
de agarre con elementos de agarre móviles o (eventualmente también
de modo adicional) medios de almacenaje con elementos de
almacenamiento móviles para depositar los objetos contenidos en el
primer dispositivo de agarre. Conforme a la técnica del
procedimiento está previsto que antes de la colocación en el medio
auxiliar de carga, los objetos se coloquen en el medio de
almacenaje con la geometría de su disposición ya modificada o que la
adaptación de la geometría se haga en los medios de almacenaje
mediante elementos de almacenamiento móviles de los mismos. Sin
embargo, tal como ya se ha mencionado, también es posible una forma
mixta de los dos tipos de procedimiento citados anteriormente.
Igualmente, también después de la modificación de la geometría los
objetos se pueden colocar en el primer dispositivo de agarre
directamente desde éste en el medio auxiliar de carga.
Con respecto a la colocación de los objetos en
el medio auxiliar de carga, los objetos se recogen de los medios de
almacenaje en forma de una segunda disposición por medio de un
segundo dispositivo de agarre, de tal manera que un dispositivo
según la invención presenta un segundo dispositivo de agarre para
recoger una segunda disposición geométrica de los objetos desde el
medio de almacenaje. Éste, por razones de un desarrollo rápido del
procedimiento y con respecto a conseguir una densidad de empaquetado
óptima en el medio auxiliar de carga, está configurado
preferentemente para la recogida por hileras o bloques de los
objetos desde el medio de almacenaje. En cuanto a la técnica del
procedimiento, un perfeccionamiento correspondiente de la invención
prevé que la recogida desde el medio de almacenaje se produzca por
hileras o bloques. De manera consecuente, una longitud de las
hileras corresponde preferentemente a una dimensión del medio
auxiliar de carga.
Análogamente al primer dispositivo de agarre,
también el segundo dispositivo de agarre se acciona preferentemente
mediante un aparato manipulador, en particular un robot industrial
de varios ejes. Dentro del marco de un perfeccionamiento
correspondiente del procedimiento según la invención también es
posible que el dispositivo de agarre se accione mediante un aparato
manipulador conjunto, en particular un robot industrial de varios
ejes. De todas las maneras también es posible un accionamiento de
los dispositivos de agarre mediante aparatos manipulares
distintos.
Si el segundo dispositivo de agarre presenta
elementos de agarre móviles, aquí puede producirse también una
modificación (eventualmente adicional) de la geometría de la
disposición de los objetos antes de la colocación de los objetos en
el medio auxiliar de carga.
Para mantener los objetos depositados en el
medio auxiliar de carga en el sitio previsto de una manera segura y
cuidadosa, también en el curso de los movimientos de transporte, un
perfeccionamiento muy especialmente preferido del procedimiento
según la invención prevé que antes de la colocación de los objetos
se ponga en el medio auxiliar de carga una pieza añadida de
posicionamiento. De manera correspondiente, un dispositivo según la
invención presenta preferentemente una pieza añadida de
posicionamiento dispuesta en el medio auxiliar de carga que,
además, en una forma muy especialmente preferida está dispuesta en
el suelo de la muestra de empaquetado. La previsión de la pieza
añadida de posicionamiento resulta especialmente ventajosa si la
muestra de empaquetado de los objetos dentro del medio auxiliar de
carga pudiera modificarse durante el transporte, por ejemplo
mediante deslizamiento. Hasta qué punto debe proveerse una pieza
añadida de posicionamiento en el suelo del medio auxiliar de carga
depende del caso de aplicación concreto. Una posible disposición
alternativa consiste en una pieza añadida de posicionamiento
dispuesta vertical en forma de una pared separadora.
Según un perfeccionamiento muy especialmente
preferido del dispositivo según la invención, para recoger los
objetos la pieza añadida de posicionamiento presenta medios de
recogida para los objetos que están formados por lo menos por una
de las paredes del medio auxiliar de carga para separar de manera
permanente los objetos. Los medios de recogida pueden estar
configurados o dispuestos según la invención de tal manera que los
objetos pueden colocarse en los medios de recogida con uno de los
extremos de su columna, previendo un perfeccionamiento preferente
del procedimiento según la invención que los objetos se coloquen en
el medio de recogida de la pieza añadida de posicionamiento con los
ejes de columna paralelos entre sí en el extremo de su columna. Hay
que tener en cuenta al respecto, preferentemente, que mediante la
pieza añadida de posicionamiento los objetos se posicionen
separados de manera permanente como mínimo de una pared del medio
auxiliar de carga. Para ello la pieza añadida de posicionamiento
está configurada preferentemente de tal manera que algún elemento
pueda desplazarse por debajo de un objeto colocado, por ej.
mediante una cuchara prensora con garras, de tal manera que también
puedan retirarse automáticamente del medio auxiliar de carga
columnas de vasos en las que las aberturas de los vasos están
orientadas hacia abajo (hacia el suelo del medio auxiliar de
carga).
Ya que el procedimiento según la invención y el
dispositivo según la invención además del empaquetado de los
objetos que se ha descrito antes extensamente debe hacer posible
también el desempaquetado totalmente automático de los mismos desde
un medio auxiliar de carga, dentro del marco de un perfeccionamiento
preferido del procedimiento según la invención está previsto que al
menos una hilera de objetos, además de adicionalmente una pared del
medio auxiliar de carga que se extiende paralelamente a los ejes de
su columna, se posicione separada en una zona entre la hilera de
objetos y la pared para introducir un dispositivo de recogida. De
manera correspondiente, en un dispositivo según la invención están
dispuestos preferentemente los medios de recogida para al menos una
hilera de objetos y preferentemente según una densidad de
empaquetado óptima de los objetos. En la técnica del procedimiento
la colocación del medio auxiliar de carga puede producirse de tal
manera que se consiga una densidad de empaquetado óptima de los
objetos.
Una recogida de los objetos depositados en el
medio auxiliar de carga es deseable o necesaria por ejemplo en el
curso de un perfeccionamiento del procedimiento según la invención,
en la que el medio auxiliar de carga se transporta después de la
colocación de los objetos hacia un tratamiento posterior de los
artículos, tales como decoración o llenado, para lo cual un
dispositivo según la invención presenta preferentemente medios
transportadores para transportar los medios auxiliares de carga
hasta un dispositivo de tratamiento para los artículos, por ej.
hasta un dispositivo de decoración o de llenado. El dispositivo
según la invención posee entonces preferentemente un dispositivo de
agarre adicional junto con el aparato manipulador para su
accionamiento, preferentemente un robot industrial, para recoger
los objetos (dispositivo de recogida) desde el medio auxiliar de
carga, que por analogía con el segundo dispositivo de agarre está
configurado preferentemente para recoger los objetos desde el medio
auxiliar de carga. Desde el punto de vista de la técnica del
procedimiento los correspondientes perfeccionamientos del
procedimiento según la invención prevén que los objetos se recojan
para un tratamiento posterior de los artículos por medio de un
dispositivo de agarre adicional (dispositivo de recogida) desde el
medio auxiliar de carga, produciéndose la recogida preferentemente
por fileras.
De manera alternativa, los medios auxiliares de
carga llenos pueden llevarse también a una instalación de
almacenamiento y almacenarse allí.
Con respecto al empaquetado de los objetos en el
medio auxiliar de carga con alta densidad y ahorrando espacio según
la invención, un primer perfeccionamiento del dispositivo según la
invención prevé que el dispositivo de recogida presente para cada
objeto que hay que recoger un dispositivo de apriete que éste
formado por un medio de agarre inferior para agarrar por debajo el
objeto y un medio de sujeción para fijar el objeto entre el medio
de agarre inferior y el medio de sujeción, de tal manera que los
objetos puedan recogerse desde el medio auxiliar de carga a través
de los objetos que agarran por debajo mediante un medio de agarre
inferior y la sujeción entre el medio de agarre inferior y un medio
de sujeción. Alternativamente puede estar previsto que el
dispositivo de recogida para cada objeto que hay que recoger
presente una disposición de cubetas formada como mínimo por dos
cubetas parciales para recoger el objeto que pueden girar en
relación una a otra alrededor de un eje común, pudiéndose recoger
el objeto en un espacio formado dentro de la disposición de cubetas
y pudiéndose mantener en éste mediante medios de sujeción previstos
en un extremo de la disposición de cubetas. Preferentemente los
dispositivos de recogida pueden llevarse a una zona entre la pared
del medio auxiliar de carga y la hilera de objetos, que debido a
las correspondientes configuraciones de la pieza añadida de
posicionamiento según la invención se mantiene abierta
permanentemente.
Una vez realizado el tratamiento de los
artículos, los objetos vuelven a depositarse en el medio auxiliar
de carga en el curso de un perfeccionamiento preferido del
procedimiento según la invención, siendo posible dentro del marco
de un perfeccionamiento particular del procedimiento según la
invención que los objetos sean recogidos del medio auxiliar de
carga mediante un aparato manipulador común, en especial un robot
industrial de varios ejes, y vuelvan a colocarse de nuevo allí. Una
versión correspondiente del dispositivo según la invención se
caracteriza porque tras finalizarse el tratamiento adicional de los
artículos, los objetos pueden colocarse de nuevo en el medio
auxiliar de carga por medio de un dispositivo de agarre adicional,
en especial correspondiente al dispositivo de recogida.
Para que los objetos puedan apoyarse mutuamente
ya durante la colocación en el medio auxiliar de carga - bien sea
después de su fabricación o después de un tratamiento adicional -
incluso en el caso de un llenado no completo, en la técnica del
procedimiento puede estar previsto además que durante la colocación
de los objetos el medio auxiliar de carga se incline con respecto a
la vertical. En un dispositivo según la invención la inclinación de
los medios auxiliares de carga se produce en una unidad extensora
prevista para este fin, que además está prevista de manera
prioritaria y preferente para extender un revestimiento existente en
el medio auxiliar de carga, en especial una bolsa de plástico,
durante la colocación de los objetos y al mismo tiempo colocarlo
junto a las paredes del medio auxiliar de carga. Se garantiza con
ello que el introducir el dispositivo de agarre para empaquetar o
desempaquetar no se producen puntos de colisión con el revestimiento
del medio auxiliar de carga, puesto que esto podría conducir en
especial a un daño del revestimiento y a un menoscabo higiénico
posterior de los objetos. Otro objetivo de la unidad extensora es el
posicionamiento exacto del miedo auxiliar de carga al cargar y
descargar.
Perfeccionamientos del dispositivo según la
invención prevén que el dispositivo de recogida pueda accionarse
mediante un aparato manipulador, en especial un robot industrial de
varios ejes. Análogamente, también el dispositivo de agarre
adicional puede accionarse por medio de un aparato manipulador
correspondiente. En el caso de una cadencia apropiada del
dispositivo de tratamiento posterior, por ejemplo en lo que respecta
al ritmo de funcionamiento o a una configuración geométrica de la
zona de trabajo, también es posible accionar el dispositivo de
recogida y el dispositivo de agarre adicional mediante un aparato
manipulador común, en particular un robot industrial de varios
ejes. Desde el punto de vista de la técnica del procedimiento puede
estar previsto de manera correspondiente que mediante un primer
aparato manipulador, en particular un robot industrial de varios
ejes, se recojan los objetos del medio auxiliar de carga y - una vez
realizado el tratamiento adicional - se coloquen de nuevo allí
mediante un segundo aparato manipulador, en especial un robot
industrial de varios ejes.
En el caso de un uso de dos aparatos
manipuladores en el dispositivo de tratamiento adicional, un
dispositivo según la invención posee preferentemente medios
transportadores para transportar los medios auxiliares de carga en
un circuito fijo según el principio FIFO
(first-in-first-out)
desde una zona de trabajo del primer aparato manipulador a una zona
de trabajo del segundo aparato manipulador durante el tratamiento
adicional de los artículos. Desde el punto de vista de la técnica
del procedimiento, los medios auxiliares de carga se transportarán
de manera correspondiente durante el tratamiento adicional de los
artículos en todo el circuito desde un aparato manipulador al
otro.
Otras propiedades y ventajas de la invención se
infieren a partir de las reivindicaciones así como de la
descripción siguiente de ejemplos de realización a base del dibujo.
Se muestra:
Fig. 1 una representación esquemática de una
configuración del dispositivo según la invención en la zona de la
fabricación y el empaquetado de vasos de plástico;
Fig. 2 representación esquemática de la recogida
de las columnas de vasos mediante un primer dispositivo de agarre
del dispositivo;
Fig. 3a, b,c representación en detalle de una
hilera de elementos de agarre del primer dispositivo de agarre y de
los correspondiente medios extensores en los medios de
almacenaje;
Fig. 4 una vista detallada del primer
dispositivo de agarre;
Fig. 5a, b, c otras vistas en detalle
esquemáticas de elementos de agarre según la invención;
Fig. 6a representaciones esquemáticas de la
colocación y la recogida de objetos en y desde los medios de
almacenaje respectivamente;
Fig. 6b representación esquemática de una vista
lateral según la Fig. 6a;
Fig. 7a, b representaciones esquemáticas de
posibles empaquetamientos de objetos en medios auxiliares de
carga;
Fig. 8 representaciones esquemáticas de un modo
adicional del procedimiento para colocar objetos en medios de
almacenaje;
Fig. 9 representaciones esquemáticas para la
colocación en hileras de objetos en el medio auxiliar de carga;
Fig. 10 una vista parcial esquemática de una
configuración del dispositivo según la invención en la zona de una
unidad de tratamiento adicional para los artículos;
Fig. 11a vistas esquemáticas de una pieza
añadida de posicionamiento según la invención;
Fig. 11b vistas parciales de una pieza añadida
de posicionamiento según la invención con objetos dispuestos sobre
ésta;
Fig. 11c una vista en perspectiva de un medio de
recogida de la pieza añadida de posicionamiento;
Fig. 12 representaciones esquemáticas de un
primer dispositivo de recogida para objetos colocados en medios
auxiliares de carga del dispositivo según la invención así como de
un proceso de recogida realizado con ayuda del dispositivo de
recogida;
Fig. 13a otra configuración del dispositivo de
recogida en una vista general en perspectiva;
Fig. 13b representaciones en detalle de una
disposición de cubetas y las cubetas parciales del dispositivo de
recogida de la Fig. 13a;
Fig. 13c una representación en corte a lo largo
de la línea C-C de la Fig. 13b;
Fig. 14a, b vistas en corte a lo largo de la
línea A-A de la Fig. 13b en estado abierto y cerrado
respectivamente de la disposición de cubiertas;
Fig. 15a-c representaciones
esquemáticas de una configuración y modo de funcionamiento de una
unidad extensora del dispositivo según la invención; y
Fig. 16 una representación esquemática de una
configuración de medios de almacenaje en la zona de un tratamiento
adicional de los artículos.
La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista
parcial del dispositivo 1 según la invención en la zona de la
fabricación de artículos a manipular u objetos en forma de barra
obtenidos a partir de ellos, aquí en especial de la fabricación de
vasos de plástico para la industria láctea. Por medio de la
configuración mostrada del dispositivo pueden manipularse sin
equipamiento vasos con dos diámetros distintos. El dispositivo 1
según la invención presenta para este fin un dispositivo de
fabricación 2 para los vasos de plástico en forma de un autómata de
embutición profunda. En la zona del dispositivo de fabricación 2 hay
previstos dos aparatos manipuladores 3.1, 3.2 en forma de robots
industriales de varios ejes, preferentemente robots de cuatro a
seis ejes, cada uno de los cuales está equipado con un dispositivo
de agarre 4.1, 4.2. En las zonas de trabajo A1, A2 de los aparatos
manipuladores 3.1, 3.2 hay previstas estaciones de herramientas 5.1,
5.2 en las que los aparatos manipuladores 3.1, 3.2 pueden cambiar
su correspondiente dispositivo de agarre 4.1, 4.2 para la
adaptación a un determinado diámetro de vaso. Para las estaciones de
herramientas 5.1, 5.2 está previsto en especial para el caso
mencionado al principio, que haya dos diámetros de vaso distintos.
En caso contrario se puede prescindir como mínimo de una estación
de herramientas. Además, en la zona de trabajo A2 del aparato
manipulador 3.2 hay dispuesto un medio transportador 6 para
transportar medios auxiliares de carga 7.1 y 7.2 vacíos y llenos,
por ejemplo en forma de cajas de cartón.
Las zonas de trabajo A1, A2 de los aparatos
manipuladores 3.1, 3.2 se solapan en una zona parcial A1.2. En
éstas, según la configuración de la Figura 1, hay dispuestos medios
de almacenaje 8, en este caso concreto en forma de dos unidades de
almacenaje 8a, 8b para distintos diámetros de vaso, para la recogida
temporal de los objetos que hay que manipular.
El desarrollo fundamental del procedimiento
según la invención, siempre que éste pueda describirse basándose en
la representación de la Figura 1, se explica de la siguiente manera:
el dispositivo de fabricación 2 fabrica de manera conocida los
vasos de plástico que hay que manipular a partir de PP o PS en un
procedimiento de termoembutición profunda. Para ello se introduce
en el dispositivo de fabricación una lámina extruida (no mostrado)
y se calienta en él. A continuación la lámina termoelástica se
deforma previamente en el dispositivo de fabricación mediante un
dispositivo de preestirado y se comprime en el molde mediante aire
comprimido, y a continuación se enfría y se estampa. Los vasos así
fabricados se apilan todavía en el dispositivo de fabricación 2
para formar columnas de vasos y a continuación se llevan a una zona
de salida 2.1 del dispositivo de fabricación 2.
De la zona de salida 2.1, según la invención a
través del primer aparato manipulador 3.1 mediante el primer
dispositivo de agarre 4.1 de una primera disposición geométrica, que
también se designa como cavidad y que puede presentar una
configuración uni o bidimensional, se recogen las columnas de vasos
y se llevan a los medios de almacenaje 8, donde se depositan
temporalmente. En el caso de las dimensiones del vaso modificadas y
de las dimensiones modificadas resultantes de las columnas de vasos
en la zona de salida 2.1 del dispositivo de fabricación, el aparato
manipulador 3.1 se desplaza a la estación de herramientas 5.1 que
tiene asignada y recibe allí eventualmente un nuevo dispositivo de
agarre mediante el cual el procedimiento según la invención, tal
como se ha descrito hasta este punto, puede repetirse incluso con
parámetros de objetos modificados.
Después de que el primer aparato manipulador 3.1
haya depositado en el medio de almacenaje 8 los objetos recogidos
del dispositivo de fabricación 2, desde allí son recogidos de nuevo
a través del segundo aparato manipulador 3.2 mediante el segundo
dispositivo de agarre 4.2 accionado por él y son depositados en un
medio auxiliar de carga 7.1 vacío, transportado mediante el medio
transportador 6 a la zona de trabajo A2 del aparato manipulador
3.2. Si el medio auxiliar de carga 7.1 está lleno, es transportado
fuera de la zona de trabajo A2 del segundo aparato manipulador 3.2
mediante el medio transportador 6 como medio auxiliar de carga 7.2
completo y queda disponible eventualmente para un tratamiento
posterior (véase Fig. 11).
Tal como se indica esquemáticamente en la
representación de la Fig. 1, la zona de salida 2.1 del dispositivo
de fabricación 2 y el medio de almacenaje 8 presentan formatos
geométricos diferentes. Según la invención, los objetos recogidos
en la zona de salida 2.1 del dispositivo de fabricación 2 con la
primera disposición son colocados de manera segmentada en los
medios de almacenaje 8 mediante el dispositivo de agarre 4.1 del
primer aparato manipulador 3.1. A continuación se modifican en los
medios de almacenaje 8 las distancias entre los objetos, lo cual se
explicará con más detalle a continuación. La segunda disposición de
los objetos conseguida de este modo está configurada de tal manera
que el segundo aparato manipulador 3.2 puede conseguir después una
densidad de empaquetado óptima de los objetos en el medio auxiliar
de carga 7.1 mediante su dispositivo de agarre 4.2. Esto se
explicará más delante de modo detallado basándose en las Figs. 6a,
6b, 8 y 9. De manera alternativa o adicional se produce la
modificación de la geometría de la disposición mediante el primer
mecanismo de agarre 4.1 y los objetos son colocados en los medios
de almacenaje 8 en una segunda disposición modificada mediante el
dispositivo de agarre 4.1 del primer aparato manipulador 3.1.
La Fig. 2 muestra esquemáticamente la recogida
de los objetos que hay que manipular en forma de columnas de vasos
9 mediante el primer dispositivo de agarre 4.1. En la parte inferior
de la imagen se representa la zona de salida 2.1 del dispositivo de
fabricación 2 (Fig. 1) en distintos instantes sucesivos t_{1},
t_{2}, t_{3} durante el desarrollo del procedimiento según la
invención. La zona media B_{1} muestra secciones temporales del
dispositivo de agarre 4.1 en los mismos instantes
t_{1}-t_{3} mientras que la zona superior
B_{2} representa vistas en planta del dispositivo de agarre 4.1 en
los instantes t_{3}, t_{3}.
En t_{1} las columnas de vasos 9 de la cavidad
K son deslizadas mediante el punzón 2.2 desde la zona de salida 2.1
del dispositivo de fabricación 2 hacia fuera y hacia dentro del
dispositivo de agarre 4.1, designado también como garra de la
cavidad. Este proceso ha finalizado en el instante t_{2}, en el
que las columnas de vasos 9 se encuentran en el dispositivo de
agarre 4.1. Cuando toda la cavidad K se encuentra en el dispositivo
de agarre 4.1, se introducen de nuevo los punzones 2.2 hasta el
instante t_{3} y las columnas de vasos 4.1 se aseguran mediante un
medio de cierre 4.1a que se describirá a continuación en detalle
basándose en las Figs. 5a, b, c.
En el caso de la representación de la Fig. 2 se
trata en el caso de la cavidad K, por consiguiente, de una
disposición bidimensional de 5x5 columnas de vasos 9, que con una
geometría cuadrada está dispuestas en la zona de salida 2.1 del
dispositivo de fabricación 2.
Las Figuras 3a-c muestran vistas
en detalle de un grupo 4.1b de elementos de agarre 4.1c del
dispositivo de agarre 4.1 (Figs. 1, 2). Estos se corresponden de
manera análoga a un grupo 8.1b de elementos de almacenamiento 8.1c
en los medios de almacenaje 8 (Fig. 1), no existiendo ningún medio
de cierre únicamente en los últimos. Los cuatro elementos de agarre
4.1c y elementos de almacenamiento 8.1c respectivamente
representados en las Figs. 3a, b están dispuestos de manera que
pueden moverse deslizándose en una hilera a lo largo de un elemento
de raíl 4.1d, 8.1d en el sentido de la doble flecha X. Para ello,
los elementos de agarre 4.1c (elementos de almacenamiento 8.1c)
muestran en el ejemplo de realización mostrado un resalte 4.1e, 8.1e
en su zona inferior con un perfil especial en forma de cola de
milano, que encaja en la muesca 4.1f, 8.1f complementaria del
elemento de raíl 4.1d, 8.1d. Igualmente es posible un apoyo
deslizante normal en lugar del perfil especial anteriormente
indicado.
Los elementos de agarre 4.1c y los elementos de
almacenamiento 8.1 presentan cada uno de ellos tres medios de guía
4.1g, 8.1g dispuestos en forma de un triángulo para las columnas de
vasos 9 que hay que recoger entre ellos (Fig. 2), que están
configurados de manera especial en forma de columnas de sección
circular y que se extienden perpendicularmente a un sentido de
extensión del elemento de raíl 4.1d, 8.1d o el sentido X de
desplazamiento de los elementos de agarre 4.1c, 8.1c.
Los elementos vecinos de agarre y de
almacenamiento 4.1c, 8.1c están unidos entre sí mediante medios de
unión 4.1h, 8.1h. Cada uno de los elementos de unión 4.1h, 8.1h
presenta dos orificios longitudinales 4.1i, 4.1i' y 8.1i, 8.1i'
respectivamente, con lo cual en conjunción con medios de fijación
4.1j, 8.1j para los medios de unión 4.1h, 8.1h existentes en los
elementos de agarre 4.1c (elementos de almacenamiento 8.1c) se
definen entre sí dos separaciones extremas d_{1}, d_{2} de los
elementos de agarre 4.1c y de los elementos de almacenamiento 8.1c
respectivamente.
De este modo, debido a la configuración y la
disposición de los elementos de agarre 4.1c (elementos de
almacenamiento 8.1c) según las Figs. 3a, b es suficiente con
disponer una única fuente de fuerza (no mostrada), que actúa
linealmente en el sentido de la doble flecha X, para modificar de
manera sencilla la separación de los elementos de agarre 4.1c
(elementos de almacenamiento 8.1c) entre la primera posición con una
separación d_{1} relativa grande y la segunda posición con una
separación d_{2} relativa pequeña.
La Fig. 4 muestra una vista total del primer
dispositivo 4.1 según la invención, en el que hay dispuestos varios
grupos 4.1b, 4.1b' de elementos de agarre 4.1c en forma de hileras
paralelas vecinas dentro del marco de una disposición bidimensional
de elementos de agarre; dentro de cada hilera pueden modificarse las
separaciones relativas de los elementos de agarre 4.1c de nuevo en
el sentido de la doble flecha X, usándose de manera análoga a las
configuraciones de las Figs. 3a, b elementos de unión 4.1h cada uno
de ellos con orificios longitudinales 4.1i, 4.1i' para unir los
elementos de agarre 4.1c de una hilera. Conforme a lo anterior,
también los medios de almacenaje 8 del dispositivo según la
invención pueden construirse de modo correspondiente (véanse las
Figuras 3a-c), lo cual no se ha vuelto a representar
aquí por motivos de una mayor sencillez.
A diferencia de las configuraciones de los
elementos de agarre 4.1c mostradas en las Figs. 3a, b, éstos no son
cuadrados en la forma de realización según la Figura 4 sino que
están configurados con una base 4.1k esencialmente triangular,
estando giradas las bases 4.1k, 4.1k' de hileras vecinas de
elementos de agarre 4.1c 180º cada una entre sí en el plano de la
disposición de elementos de agarre de tal manera que siempre una
punta 4.11 de una base 4.1k de un elemento de agarre 4.1c penetra en
una zona 4.1m - igualmente triangular - entre flancos 4.1n, 4.1n',
dirigidos entre sí, de bases 4.1k, 4.1k' vecinas de una hilera. De
esta manera, mediante el dispositivo de agarre 4.1 pueden agarrarse
también cavidades en las que las columnas de vasos 9 están
dispuestas siguiendo un modelo solapado (véase Fig. 7b) o un
empaquetado en superficie con la máxima densidad.
Debido a la configuración constructiva especial
del primer dispositivo de agarre 4.1, tal como se representa en las
Figs. 3a-c y 4, se puede agarrar cavidades de
columnas de vasos 9 con una primera separación relativa, por ej.
d_{1}, que viene dada por el dispositivo de fabricación 2; a
continuación, por medio de un sencillo desplazamiento de los
elementos de agarre 4.1c se puede ajustar una nueva separación
d_{2} de los elementos de agarre 4.1c, por regla general menor,
y con ello de las columnas de vasos 9 entre sí, que como mínimo
dentro de las hileras del dispositivo de agarre 4.1b equivale
esencialmente a una densidad de empaquetado óptima pretendida de
las columnas de vasos 9 en un medio auxiliar de carga (Fig. 1).
Las hileras de elementos de agarre 4.1c
mostradas en las Figs. 3a-c y 4 están adaptadas en
su correspondiente separación mutua a una geometría concreta de la
cavidad preparada por el dispositivo de fabricación 2 (Fig. 1).
Equivale por ejemplo a la muestra de una herramienta del dispositivo
de fabricación (máquina de embutición profunda). No obstante, en
caso de una modificación de la geometría, condicionada por ej. por
el uso de otra herramienta en el dispositivo de fabricación, puede
adaptarse de manera correspondiente en cualquier momento. Tal como
se indicó ya anteriormente con respecto a las Figs.
3a-c, la modificación de la geometría puede
trasladarse también desde el dispositivo de agarre 4.1 al medio de
almacenaje 8, con lo cual resulta en especial una simplificación
constructiva del dispositivo de agarre 4.1 que es fundamentalmente
deseable de conseguir.
En la Fig. 4 hay además representada ampliada
una zona superior 4.1o de un elemento de agarre 4.1c y su medio de
guía 4.1g respectivamente y los medios de cierre 4.1a para asegurar
una columna de vasos 9. La sujeción según la invención de las
columnas de vasos se describirá a continuación con más precisión
basándose en las Figs. 5a-c.
La Fig. 5a muestra una posible configuración
preferida de los medios de guía 4.1g de los elementos de agarre
4.1c con medios de cierre 4.1a integrados. Según el ejemplo de
realización mostrado, los medios de cierre 4.1a comprenden una
palanca basculante 4.1p que se articula alrededor de un eje S
verticalmente a una dirección de extensión de los medios de guía
4.1g en una escotadura terminal (no mostrada) de los medios de guía
y que está unida a un vástago 4.1q que discurre dentro de los medios
de guía 4.1g. Un movimiento hacia abajo del vástago 4.1q en la
dirección de la flecha de la Figura 3b, arriba, provoca un
basculamiento de la palanca basculante 4.1p hacia dentro, de tal
manera que ésta se sitúa con su punta 4.1r junto al borde interior
del vaso 9.1 inferior de una columna de vasos 9. Esta zona es la
zona más estable de un vaso, de tal manera que esencialmente aquí
no se produce ninguna deformación del vaso 9.1 cuando éste acaba de
ser producido, es decir, cuando todavía está caliente y es
fácilmente deformable. El movimiento hacia arriba y hacia abajo del
vástago 4.1q en la dirección de la flecha de las Figs. 5a, b
(arriba), c se realiza por ejemplo con ayuda de medios propulsores
no representados, por ej. neumáticos o electromotores.
Las imágenes parciales de las Figs. 5a, b
muestran vistas inferiores de los medios de guía 4.1g de las
columnas de vasos 9 con las palancas basculantes 4.1p basculadas
hacia dentro (Fig. 5b, abajo, Fig. 5c derecha) en los vasos 9.1 y
las palancas basculantes 4.1p basculadas hacia fuera (Fig. 5a,
abajo; Fig. 5c, izquierda).
La Fig. 6a muestra cómo según la invención una
primera disposición geométrica de la cavidad que se encuentra en el
dispositivo de agarre 4.1 puede cambiarse en una muestra favorable
para la colocación en un medio auxiliar de carga. En el contexto de
la logística de empaquetado "favorable" significa que se busca
una imagen de empaquetado de este tipo en el medio auxiliar de
carga, en la que caben el máximo número posible de columnas de
vasos en el medio auxiliar de carga.
En la Fig. 7a, b se representan esquemáticamente
posibles muestras de empaquetado, en las que se muestran en vista
en planta un cierto número de columnas de vasos dispuestos según una
determinada muestra. Las columnas de vasos 9 están dispuestas en
hileras R que presentan entre sí una separación fija \DeltaY,
mientras que las columnas de vasos 9 de una hilera R están
dispuestas con una separación entre sí de \DeltaX. Con respecto
al aprovechamiento de la superficie, la muestra de empaquetamiento
de la Figura 7b es preferible a la de la Fig. 7a.
Ya que según las Figs. 3a, b y 4 las
separaciones relativas de los elementos de agarre 4.1c y los
elementos de almacenamiento 8.1c respectivamente dispuestos en una
hilera pueden ajustarse, según la invención por un lado se puede
ajustar ya para las columnas de vasos 9 que se encuentran en el
primer dispositivo de agarre 4.1 una separación \DeltaX necesaria
de las columnas de vasos 9 dentro de una hilera R, que equivalga por
ejemplo a la distancia d_{2} mostrada en la Fig. 3b. Después de
que de esta manera las distintas hileras R de la cavidad K se han
adaptado, con respecto a la separación \DeltaX de las columnas de
vasos 9, a unas medidas de separación deseadas para la colocación
en el medio auxiliar de carga, la hilera R se coloca en el medio de
almacenaje 8 según la Fig. 6a, izquierda. Alternativamente se puede
introducir en el medio de almacenaje 8 una parte de la cavidad K
sin una modificación previa de la separación.
En la variante en la que la modificación de la
geometría se realiza únicamente por medio del dispositivo de agarre
4.1, según las vistas en planta de la Figura 6a los medios de
almacenaje 8 presentan en los distintos instantes sucesivos
t_{1}-t_{6} una disposición bidimensional de
elementos de almacenamiento 8.1' estáticos, que están formados de
tal manera que puede recogerse estáticamente y mantenerse una
columna de vasos 9 entre dos elementos de almacenamiento 8.1' del
medio de almacenaje 8 vecinos dentro de una hilera. En la Fig. 6b
se muestra una vista lateral del medio de almacenaje 8 junto con los
elementos de almacenamiento 8.1' y las columnas de vasos 9.
En el instante t_{1} se coloca un primer
segmento K_{1} de la cavidad mediante el primer dispositivo de
agarre 4.1 (en la Fig. 6a no mostrado) en una primera zona del medio
de almacenaje 8. Las separaciones \DeltaX de las columnas de
vasos 9 en los medios de almacenaje 8 equivalen a la distancia
ajustada por el primer dispositivo de agarre 4.1 y apropiada para
una colocación óptima de las columnas de vasos en un medio auxiliar
de carga.
En el instante t_{2} se coloca en los medios
de almacenaje 8 un segundo segmento K_{2} de la cavidad; en el
instante t_{3} sigue el tercer segmento K_{3}, de tal manera
que en este instante el medio de almacenaje 8 está completamente
lleno de columnas de vasos 9 cuya separación entre sí dentro de una
hilera equivale ya a la que se necesita para la muestra de
empaquetado pretendida en el medio auxiliar de carga.
En el curso de otra variante en la que la
modificación de la separación no se produce en el dispositivo de
agarre 4.1, en este punto se dirigen los distintos elementos de
almacenamiento 8.1 del medio de almacenaje 8 para la fabricación de
la muestra de empaquetado pretendida.
Después de que los medios de almacenaje 8 están
completamente llenos con las columnas de vasos 9 en el instante
t_{3}, mediante un dispositivo de agarre adicional (no mostrado)
vuelven a recogerse por hileras las columnas de vasos 9 en los
medios de almacenaje 8 y se depositan en el medio auxiliar de carga
7.1 (Fig. 1). Esto se produce según la Fig. 6a en los instantes
t_{4}, t_{5}, t_{6} para una hilera de columnas de vasos 9,
hasta que en el instante t_{6} los medios de almacenaje 8 vuelven
a estar totalmente vacíos.
El dispositivo de agarre (4.2) adicional que se
usa según la Figura 6a para la recogida por hileras de las columnas
de vasos en los instantes t_{4}-t_{6}, consta de
los mismos elementos de agarre 4.1c que el dispositivo de agarre
4.1 (elemento de agarre de cavidades). Una diferencia puede
consistir en que los elementos de agarre del dispositivo de agarre
adicional (elemento de agarre de hileras) no estén dispuestos de
manera desplazable entre sí y que sólo se recoja una única hilera de
columnas de vasos, que puede ser más larga que los segmentos de
cavidades K_{1}-K_{3}.
La Fig. 8 muestra la colocación de columnas de
vasos 9a-9p en medios de almacenaje 8 con los
correspondientes elementos de almacenamiento 8.1' en el caso de una
cavidad K, en cuyo interior las columnas de vasos
9a-9p se encuentran dispuestas solapándose conforme
a una herramienta correspondiente del dispositivo de fabricación 2
(Fig. 1). En este caso, mediante el dispositivo de agarre 4.1, del
que en la Figura 8 sólo se muestra el medio de guía 4.1, en un
primer instante t_{1} sólo se depositan hileras individuales o
pares de hileras desde las columnas de vasos 9a-9d
o 9e-9h en los medios de almacenaje 8. A
continuación el aparato manipulador 3.1 conduce el dispositivo de
agarre 4.1 de tal manera que en un instante t_{2} posterior las
hileras o pares de hileras de la cavidad K (columnas de vasos
9i-9l o 9m-9p)
restantes pueden depositarse en los correspondientes elementos de almacenamiento 8.1' del medio de almacenaje 8.
restantes pueden depositarse en los correspondientes elementos de almacenamiento 8.1' del medio de almacenaje 8.
La colocación de una columna de vasos 9 en un
medio auxiliar de carga 7.1 se representa en la Fig. 9 en tres
instantes t_{1}, t_{2}, t_{3} sucesivos. En el instante
t_{1} el medio auxiliar de carga 7, por ejemplo una caja de
cartón, recibe sólo una única hilera de columnas de vasos 9. Entre
las distintas columnas de vasos 9 pueden observarse los medios de
guía y de cierre 4.1g, 4.1a individuales del elemento de agarre de
hileras. En el instante t_{2} se deposita mediante el elemento de
agarre de hileras una segunda hilera de columnas de vasos 9 en el
medio auxiliar de carga 7.1, produciéndose la colocación de tal
manera que una disposición relativa de las dos hileras, en especial
en lo que respecta a su separación \DeltaY, equivale a la muestra
de empaquetado óptima en el medio auxiliar de carga 7.1 (véase la
Fig. 7b). En el instante t_{3}, por último, se representa un
medio auxiliar de carga 7.2 completamente lleno con columnas de
vasos 9 según la muestra de empaquetado óptimo que se pretende.
Para que antes del llenado completo del medio auxiliar de carga en
el instante t_{3} las hileras de columnas de vasos colocadas en el
medio auxiliar de carga 7 no se vuelquen, durante el proceso de
colocación el medio auxiliar de carga 7.1 está inclinado en el
sentido de la flecha N frente a la vertical V, que según la
representación de la Fig. 9 señala hacia fuera del plano del papel,
de tal manera que en especial la primera hilera de columnas de vasos
puede apoyarse contra una pared 7.1a del medio auxiliar de carga
7.1. Esto sucede según la invención en una denominada unidad
extensora, que se describirá de manera detallada más adelante
basándose en la Fig. 15. La unidad extensora sirve además para el
posicionamiento del medio auxiliar de carga 7.1.
La Fig. 10 muestra el dispositivo 1 según la
invención en la zona de un tratamiento posterior de los vasos de
plástico. Para ello, en la zona de un dispositivo de tratamiento
posterior 11, tal como una máquina decoradora, hay previstos dos
aparatos manipuladores 3.3, 3.4 adicionales en forma de robots
industriales del tipo mencionado anteriormente. Dentro de las zonas
de trabajo A3 y A4 de los aparatos manipuladores 3.3 o 3.4
respectivamente se encuentran estaciones de herramientas 5.3, 5.4
así como una zona de entrada 11.1 o una zona de salida 11.2 del
dispositivo de tratamiento posterior 11. Las columnas de vasos que
hay que tratar se conducen mediante un medio transportador 12 a la
zona de trabajo A3 del aparato manipulador 3.3 en medios auxiliares
de carga 7.2 llenos (Fig. 9). Análogamente a la anterior descripción
de la fabricación y de la subsiguiente colocación de los objetos,
los medios auxiliares de carga se posicionan e inclinan también en
la zona del tratamiento posterior preferentemente mediante una
unidad extensora (Figura 15).
El aparato manipulador 3.3 presenta un
dispositivo de recogida 4.3 para las columnas de vasos contenidas
en los medios auxiliares de carga 7.2. El dispositivo de recogida
4.3 se explicará con más detalle basándose en la Fig. 12 y
alternativamente basándose en las Figs. 13a-c,
14a-c. Mediante el dispositivo de recogida 4.3 el
aparato manipulador 3.3 recoge columnas de vasos desde los medios
auxiliares de carga 7.2 y las pone a disposición del dispositivo de
tratamiento posterior 11 en su zona de entrada 11.1 para el
tratamiento posterior, aquí para la decoración de los vasos. Una
vez realizado el tratamiento posterior en el dispositivo de
tratamiento posterior 11, mediante un dispositivo de agarre 4.4
equivalente en esencia al dispositivo de recogida 4.3 el aparato
manipulador 3.4 vuelve a agarrar los vasos en forma de columnas de
vasos en la zona de salida 11.2 del dispositivo de tratamiento
posterior 11 y los coloca de nuevo en el medio auxiliar de carga
7.1/7.2.
Las zonas de entrada y de salida 11.1 y 11.2 del
dispositivo de tratamiento posterior 11 se tratan a continuación
con más detalles basándose en la Fig. 16.
Las estaciones de herramientas 5.3, 5.4 sirven,
de manera análoga a la descripción de la Fig. 1, para cambiar los
dispositivos de recogida y de agarre 4.3, 4.4 respectivamente en el
curso de una modificación de determinados parámetros de los vasos,
como en especial el diámetro del vaso o similar.
Para permitir una recogida sin problemas de las
columnas de vasos desde los medios auxiliares de carga 7.2 tal como
se ha descrito anteriormente basándose en la Fig. 11, incluso con un
empaquetado de densidad óptima de las columnas de vasos en el medio
auxiliar de carga, en el curso del ejemplo de realización aquí
descrito del procedimiento según la invención y del dispositivo
según la invención hay previsto el uso de una pieza añadida de
posicionamiento 13 dentro del medio auxiliar de carga 7.1/7.2.
Resulta especialmente necesario prever una pieza
añadida de posicionamiento del tipo que se describe a continuación
cuando existen grandes diferencias entre las dimensiones de la
muestra de empaquetado óptimo y las medidas (interiores) del medio
auxiliar de carga, de tal manera que durante el transporte los
objetos pueden alejarse demasiado de su posición teórica. Además,
una pieza añadida de posicionamiento se utilizará siempre que las
columnas de vasos deban colocarse en el medio auxiliar de carga con
la abertura de los vasos hacia abajo (protección del sensible borde
de sellado de los vasos, evitar la formación de dientes en las
superficies de recubrimiento de las columnas de vasos).
En la Fig. 11a se representa esquemática una
forma de realización de la pieza añadida de posicionamiento 13 en
corte (arriba) y en una vista en planta (abajo). Está hecha de
cartón o de un material de plástico y está dispuesta dentro del
medio auxiliar de carga 7 (al principio vacío), preferentemente en
la zona de su suelo. La pieza añadida de posicionamiento 13 se
coloca según la invención en el medio auxiliar de carga antes de la
carga de las columnas de vasos en la zona del dispositivo de
fabricación 2 (Fig. 1).
La pieza añadida de posicionamiento 13 presenta
en su lado superior 13.1 una disposición de medios de recogida en
forma de resaltes 13.2, que están dispuestos desplazados en hileras
según la muestra de empaquetamiento pretendida de las columnas de
vasos. Cada dos resaltes 13.2', 13.2'' dispuestos vecinos en una
hilera presentan en sus lados interiores 13.3', 13.3'' dirigidos
uno hacia otro escotaduras 13.4', 13.4'' cuya conformación concreta
equivale a una forma de la sección de una superficie de
revestimiento de los vasos recogida en ellas (Fig. 11b). Según la
invención las escotaduras 13.4', 13.4'' de los lados interiores
13.3', 13.3'' de los resaltes 13.2, 13.2', 13.2'' de la pieza
añadida de posicionamiento 13 están dispuestas sólo en sus
secciones superiores, de tal manera que debajo queda un zócalo
13.5, mediante el cual se sujetan los vasos o columnas de vasos
recogidos en las escotaduras 13.4', 13.4'' y separados por el lado
superior 13.1 de la pieza añadida de posicionamiento.
La Fig. 11b muestra una sección de la pieza
añadida de posicionamiento 13 según la invención con las columnas
de vasos 9 formadas por vasos de plástico 9.1 apilados y recogidas
en las escotaduras de los resaltes 13.2.
La Fig. 11c muestra un único medio de recogida
13.2 en perspectiva. Pueden observarse en especial dos escotaduras
13.2a, b de forma semicircular para la recogida de las zonas
correspondientes de los vasos 9.1/columnas de vasos 9.
Mediante la disposición de las columnas de vasos
9 en la pieza añadida de posicionamiento 13 se mantiene
permanentemente la densidad de empaquetado óptima, incluso durante
el curso del transporte de los medios auxiliares de carga. Además,
debido a la disposición permanentemente asegurada de las columnas de
vasos, tampoco para el caso en que éstas o los vasos estén todavía
calientes y sean fácilmente deformables debido a la proximidad
temporal de su fabricación se produce una afectación desventajosa de
la calidad de los vasos.
Según la representación de la Fig. 11b, la pieza
añadida de posicionamiento 13 presenta en su zona marginal 13.6 un
medio separador 13.7 mediante el cual se mantiene sujeta una hilera
de columnas de vasos próxima a una pared 7.1a del medio auxiliar de
carga 7.1 y alejada de ésta en una medida d. Este aspecto es de
importancia decisiva con respecto a las configuraciones
constructivas, mostradas en la Fig. 12 y en las Figs.
13a-c, 14a-c, del dispositivo de
recogida 4.3 para columnas de vasos 9 (hileras de columnas de vasos
9) desde el medio auxiliar de carga 7.2 según la Fig. 10. La pieza
añadida de posicionamiento 13 crea además una separación b entre el
vaso más inferior de cada columna de vasos 9 y los vasos 7.2b del
medio auxiliar de carga 7.2.
Según un primer ejemplo de realización conforme
a la Figura 12 el dispositivo de recogida 4.3 está configurado como
elemento de agarre de hileras, mediante el cual puede recogerse una
hilera completa de columnas de vasos 9 desde el medio auxiliar de
carga 7.2. Con este fin el dispositivo de recogida presenta para
cada columna de vasos 9 un medio de agarre inferior 4.3a en forma
de gancho, que debido a sus dimensiones puede introducirse en la
hendidura de anchura d entre la pared 7.2a del medio auxiliar de
carga 7.2 de las columnas de vasos 9 dispuestas vecinas. Esto se
muestra en la Fig. 13 en t_{1} y t_{2}. En el medio de agarre
inferior 4.3a hay dispuesto un medio de sujeción 4.3b móvil con
respecto a éste, que mediante una propulsión eléctrica o neumática
(no mostrada) puede desplazarse hacia arriba y hacia abajo en el
sentido de la doble flecha de la Fig. 13. De esta manera puede
adaptarse una separación h entre una punta 4.3c del medio de agarre
inferior 4.3a y el medio de sujeción inferior 4.3b del dispositivo
de recogida 4.3 a una altura H de la columna de vasos 9. Esto se
representa en t_{3} y t_{4}, después de que mediante el
correspondiente aparato manipulador 3.3 el dispositivo de recogida
4.3 se haya colocado como mínimo con la punta 4.3c del medio de
agarre inferior 4.3a en un espacio libre por debajo de la columna
de vasos 9 en la zona del zócalo 13.5 de la pieza añadida de
posicionamiento 13 (Fig. 11a). El medio de sujeción inferior 4.3b se
desplaza hacia abajo hasta que se ha alcanzado una fuerza de
sujeción ajustable individualmente para cada tipo de vaso entre el
medio de sujeción inferior 4.3b y la punta 4.3c del medio de
sujeción inferior 4.3a, de tal manera que se puede aprisionar la
columna de vasos 9 entre la punta y el medio de sujeción inferior.
Ahora puede recogerse del medio auxiliar de carga 7.2 la columna de
vasos 9 o toda la hilera de columnas de vasos y llevarse mediante el
aparato manipulador 3.3 al dispositivo de tratamiento posterior 11
(Fig. 10).
Otra configuración preferida del dispositivo de
recogida 4.3 se representa en las Figs. 13a-c,
14a-c y funciona igualmente como elemento de agarre
de hileras. Según la Fig. 13a, el dispositivo de recogida 4.3
presenta para este fin por cada columna de vasos 9 una disposición
de cubetas 17 esencialmente de forma cilíndrica con dos semicubetas
17.1 y 17.2. Las disposiciones de cubetas 17 están dispuestas en
una hilera y colgadas en un medio portador 18 común en la zona de
uno de sus respectivos extremos 17a superiores. El medio portante
18 posee una placa de brida 18a para unir con la brida de
herramienta de un aparato manipulador. La Fig. 15a muestra además
una propulsión 19 y una cremallera 20 dispuesta en el medio portante
18, que está unida en ángulo con las ruedas dentadas 21 asignadas a
las correspondientes disposiciones de cubetas 17. La propulsión 19
está configurada para el desplazamiento de la cremallera 20 en el
sentido de su extensión. La semicubeta 17.1 de la disposición de
cubetas 17 es una semicubeta rígida con respecto al dispositivo de
agarre 4.3, mientras que la semicubeta 17.2 se mueve rotativamente,
en especial con relación a la semicubeta 17.1. El giro de la
semicubeta 17.2 se produce eléctrica o neumáticamente a través de
una fuente de fuerza (no mostrada) unida a la propulsión. Mediante
las dos semicubetas 17.1, 17.2 es posible rodear casi de manera
completa las columnas de vasos en el interior de las disposiciones
de cubetas 17.
La disposición de cubetas 17 así como las
semicubetas 17.1, 17.2 se representan de nuevo individualmente en
la Fig. 13b. De ésta se ve además en la zona final 17b inferior de
al menos la semicubeta 17.1 un labio de apoyo 22, dispuesto por el
perímetro interior de la semicubeta 17.1, para asegurar los objetos
que deban recogerse en las disposiciones de cubetas 17; la cubeta
inferior 17.2 posee preferentemente también un labio de apoyo 22 de
este tipo. La semicubeta 17.1 tiene en su zona superior 17a una tapa
17.1a con perforaciones 17.1b. La semicubeta 17.2 presenta en su
zona superior 17a un talón 17.2a anular.
Más detalles del dispositivo de recogida 4.3
según la invención de la Fig. 13a se muestran en la Fig. 13c
basándose en un corte aproximadamente a lo largo de la línea
C-C de la Fig. 13b. Por consiguiente, la tapa 17.1a
está configurada de doble pared y engloba así el talón 17.2a. En el
interior de la tapa 17.1a y unida firmemente a ésta hay prevista
además una rueda dentada interior 23, que encaja engranando con una
rueda dentada (exterior) 21', estando dispuesta la rueda dentada
21' preferentemente sobre un árbol W común con la rueda dentada 21
del dispositivo de recogida (4.3) anteriormente mencionado (Fig.
13a). El árbol W discurre según la invención a través de la
perforación 17.1b (Fig. 13b) y según la Fig. 13a puede girar a
través de la rueda dentada 21 mediante la propulsión 19,
transmitiéndose el giro a través de las ruedas dentadas 21', 23 a
la semicubeta 17.2 móvil. Las perforaciones 17.1c sirven para la
fijación de la semicubeta 17.1 (y con ello la disposición de
cubetas 17) al medio portador 18 (Fig. 13a). Conforme a la
propulsión 19 se accionan así al mismo tiempo a través de la
cremallera 20, mediante acoplamiento con las ruedas dentadas 21,
21', 23, todas las disposiciones de cubetas 17 que actúan como
unidades de recogida.
La recogida de las filas de vasos se produce de
tal manera que el dispositivo de recogida 4.3 se encuentra en una
posición en la que las semicubetas están dispuestas solapándose
entre sí, es decir, la semicubeta 17.2 está delante de la
semicubeta 17.1. En esta posición el aparato manipulador 3.3 se
desplaza con el dispositivo de recogida 4.3 introduciéndose en el
medio auxiliar de carga 7.2. En cuanto que el dispositivo de
recogida 4.3 está completamente introducido, es decir, hasta el
suelo del medio auxiliar de carga 7.2 o hasta la pieza añadida de
posicionamiento 12, la semicubeta 17.2 gira mediante la propulsión
19 de tal manera que al final cada una de las columnas de vasos
está rodeada por una disposición de cubetas 17. Esto equivale para
cada disposición de cubetas 17 a la representación de la Fig. 13b,
izquierda. El labio de apoyo 22 está posicionado de tal manera que
se encuentra por debajo del vaso inferior de la columna de vasos,
con lo cual al salir el dispositivo de recogida 43 del medio
auxiliar de carga queda asegurada la columna de vasos. En esto tiene
una importancia decisiva la separación b del artículo inferior de
cada objeto al suelo 7.2b del medio auxiliar de carga 7.2,
conseguida por medio de la pieza añadida de posicionamiento 13 (Fig.
11a-c).
Las Figs. 14a, b muestran otros detalles del
dispositivo de recogida 4.3 basados en un corte longitudinal a lo
largo de la línea A-A de la Figura 13b, cada uno en
una vista en detalle en la zona superior 17a de las disposiciones
de cubetas 17. En la Fig. 14a se representa el estado abierto de las
disposiciones de cubetas 17; la Fig. 14b ilustra el estado
cerrado.
El dispositivo de agarre 4.4 para un nuevo
empaquetamiento de las columnas de vasos una vez finalizado el
tratamiento posterior está configurado según la invención de manera
análoga al segundo dispositivo de agarre 4.2 o al dispositivo de
recogida 4.3.
Preferentemente en el desempaquetado de las
columnas de vasos el medio auxiliar de carga se coloca ligeramente
inclinado, tal como ya se ha descrito para el proceso de
empaquetamiento. La inclinación mencionada de los medios auxiliares
de carga 7.1, 7.2 se produce según la invención en una unidad
extensora 14 del dispositivo según la invención, representada en la
Fig. 15a-c. Este último no está mostrado en las
representaciones de las Figs. 1 y 10 por razones de una mayor
claridad. La unidad extensora 14 tiene la tarea prioritaria de
posicionar con exactitud los medios auxiliares de carga 7.1, 7.2 y
extender un revestimiento 15 contenido en los medios auxiliares de
carga en el ejemplo de realización mostrada, en especial una bolsa
de plástico prevista por razones higiénicas, y aplicarlo sobre las
paredes 7.1a, 7.2a de los medios auxiliares de carga 7.1, 7.2, de
tal manera que en el desplazamiento de entrada y de salida de los
dispositivos de agarre no se produzcan puntos de colisión y pudiera
dañarse el revestimiento 15. Según el ejemplo de realización
mostrado, la unidad extensora 14 presenta dos unidades
telescópicas/elevadoras 14.1 desplazables hacia fuera y hacia dentro
en la dirección de la doble flecha de la primera vista lateral de
la Fig. 15a, entre las cuales puede posicionarse el medio auxiliar
de carga 7.1/7.2 junto con el revestimiento 15. En las unidades
telescópicas 14.1 hay dispuestos mandriles extensores 14.2 que
mediante un elemento de desplazamiento 14.3, puesto entre ellos,
pueden desplazarse diagonalmente hacia el exterior bajo la acción
de medios propulsores 14.4 apropiados (véase la Figura 14c).
En la Fig. 14b se muestran posiciones de los
mandriles extensores 14.2 en distintos instantes t_{1} y t_{2}.
La Fig. 14b constituye una vista en corte de la representación según
la Fig. 14a a lo largo de la línea B-B. La Fig. 15c
muestra los mismos instantes en una vista en planta.
Mediante el desplazamiento en diagonal de los
mandriles extensores 14.2 hacia el exterior, los medios auxiliares
de carga 7.1/7.2 se posicionan en dos direcciones y el revestimiento
15 se extiende y se adosa a las paredes del medio auxiliar de
carga.
Los medios propulsores 14.4 para las unidades
telescópicas 14.1 y para el desplazamiento de los mandriles
extensores 14.2 pueden ser por ejemplo de naturaleza electromotora o
neumática.
Por último, en la Fig. 16 se muestran otros
medios de almacenaje 16 tal como se usan en la zona de entrada 11.1
y en la zona de salida 11.2 de un dispositivo de tratamiento
posterior 11 según la Fig. 10. Los medios de almacenaje 16 se
diferencian considerablemente de los medios de almacenaje 8 en la
zona del dispositivo de fabricación 2 (Fig. 1). En el caso de los
medios de almacenaje 16, para aumentar la seguridad de
funcionamiento del dispositivo de tratamiento adicional 11, por
ejemplo de una máquina de decoración, las columnas de vasos 9 se
siguen moviendo de manera activa mediante un medio transportador
16.1 rotatorio y se transfieren al dispositivo de tratamiento
posterior 11. De manera correspondiente en la Fig. 15 se representa
una hilera formada por cuatro columnas de vasos 9, que según la
descripción de la Figura 11 se recogen del medio auxiliar de carga
7.2 mediante el dispositivo de recogida 4.3 y después el medio
transportador 16.1 los conduce en el sentido de la flecha de la
Fig. 15 hasta la zona de entrada 11.1 de un dispositivo de
tratamiento posterior 11. Una disposición idéntica se encuentra
según la invención en la zona de salida 11.2 del dispositivo de
tratamiento posterior 11 y aquí sirve para llevar por hileras las
columnas de vasos 9 una vez realizado el tratamiento posterior
hasta el aparato manipulador 3.4 (Fig. 10) para volver a
empaquetarlas.
- 1
- dispositivo
- 2
- dispositivo de fabricación
- 2.1
- zona de salida
- 2.2
- punzón
- 3.1, 3.2, 3.3, 3.4
- aparato manipulador
- 4.1, 4.2, 4.3, 4.4
- dispositivo de agarre
- 4.1a
- medio de cierre
- 4.1b, 4.1b'
- grupo
- 4.1c
- elemento de agarre
- 4.1d
- elemento de raíl
- 4.1e
- resalte
- 4.1f
- muesca
- 4.1g
- medio de guía
- 4.1h
- medio de unión
- 4.1i, 4.1i'
- orificio longitudinal
- 4.1j
- medio de fijación
- 4.1k, 4.1k'
- base
- 4.1l
- punta
- 4.1m
- zona
- 4.1n, 4.1n'
- flanco
- 4.1o
- zona superior
- 4.1p
- palanca basculante
- 4.1q
- vástago
- 4.1r
- punta
- 4.3a
- medio de agarre
- 4.3b
- medio de agarre inferior
- 4.3c
- punta
- 5.1, 5.2, 5.3, 5.4
- estación de herramientas
- 6
- medio transportador
- 7.1, 7.2
- medio auxiliar de carga
- 7.1a, 7.2a
- pared
- 7.2b
- suelo
- 8
- medio de almacenaje
- 8.1, 8.1'
- elemento de almacenamiento
- 8a, b
- unidad de almacenaje
- 8.1a
- medio de cierre
- 8.1b, 4.1b'
- grupo
- 8.1c
- elemento de agarre
- 8.1d
- elemento de raíl
- 8.1e
- resalte
- 8.1f
- muesca
- 8.1g
- medio de guía
- 8.1h
- medio de unión
- 8.1i, 4.1i'
- orificio longitudinal
- 8.1j
- medio de fijación
- 8.1k, 4.1k'
- base
- 8.1l
- punta
- 8.1m
- zona
- 8.1n, 4.1n'
- flanco
- 8.1o
- zona superior
- 8.1p
- palanca basculante
- 8.1q
- vástago
- 8.1r
- punta
- 9, 9a-9p
- columna de vasos
- 9.1
- vaso
- 11
- dispositivo de tratamiento posterior
- 11.1
- zona de entrada
- 12
- medio transportador
- 13
- pieza añadida de posicionamiento
- 13.1
- lado superior
- 13.2, 13.2', 13.2''
- resalte
- 13.2a, b
- escotadura
- 13.3', 13.3''
- lado interior
- 13.4', 13.4''
- escotadura
- 13.5
- zócalo
- 13.6
- zona marginal
- 13.7
- medio separador
- 14
- unidad extensora
- 14.1
- unidad telescópica
- 14.2
- mandril extensor
- 14.3
- elemento de desplazamiento
- 14.4
- medio propulsor
- 15
- revestimiento
- 16
- medio de almacenaje
- 16.1
- medio transportador
- 17
- disposición de cubetas
- 17a
- extremo superior
- 17b
- extremo inferior
- 17.1
- semicubeta (fija)
- 17.1a
- tapa
- 17.1b
- perforación
- 17.1c
- perforación
- 17.2
- semicubeta (móvil)
- 17.2a
- talón
- 18
- medio portante
- 18a
- placa de brida
- 19
- propulsión
- 20
- cremallera
- 21, 21'
- rueda dentada
- 22
- labio de apoyo
- 23
- rueda dentada
- A1, A2, A3, A4
- zona de trabajo
- A1,2
- zona parcial
- B_{1}, B_{2}
- zona
- b
- separación
- d_{1}, d_{2}
- separación
- h
- separación
- H
- altura
- K_{i}
- cavidad
- N
- inclinación
- R
- hilera
- S
- eje
- t_{i}
- tiempo (instante)
- V
- vertical
- W
- árbol
- X
- sentido de desplazamiento
- \DeltaX, \DeltaY
- separación
Claims (54)
1. Procedimiento para la manipulación de objetos
sustancialmente en forma de barra, en particular columnas de
artículos apilables individualmente uno dentro del otro tales como
vasos de plástico, en procesos de carga junto con un medio auxiliar
de carga, en particular una caja de cartón, donde los objetos que
hay que manipular son preparados en una primera disposición
geométrica por una máquina de fabricación o de tratamiento,
agarrándose primero al menos una parte de los objetos por medio de
un primer dispositivo de agarre, modificándose a continuación una
disposición relativa entre sí de los objetos que hay que agarrar y
después colocándose la disposición modificada de los objetos en el
medio auxiliar de carga, estando los objetos dispuestos erguidos,
caracterizado porque antes de la colocación en el medio
auxiliar de carga los objetos son colocados en los correspondientes
elementos de almacenamiento de medios de almacenaje y porque a
continuación una segunda disposición geométrica es recogida del
medio de almacenaje mediante un segundo dispositivo de agarre.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se produce una modificación de la
ordenación de los objetos mediante un cambio de la geometría del
primer dispositivo de agarre.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 ó
2, caracterizado porque el primer dispositivo de agarre se
acciona mediante un aparato manipulador, en particular un robot
industrial de varios ejes.
4. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada objeto es
agarrado y mantenido sujeto mediante un elemento de agarre
correspondiente del primer dispositivo de agarre.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque se produce una modificación de la
geometría de la primera disposición de objetos mediante el cambio
de una separación de los elementos de agarre.
6. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en los medios de
almacenaje se modifica una geometría de disposición de los
objetos.
7. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el cambio de
geometría se produce entre una primera posición, prefijada al
agarrar los objetos, y una segunda posición relativa de los
elementos de agarre y/o de los elementos de almacenamiento entre sí,
prefijada por una densidad de empaquetado pretendida en el medio
auxiliar de carga.
8. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el segundo
dispositivo de agarre es accionado por un aparato manipulador, en
especial un robot industrial de varios ejes.
9. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la recogida
desde el medio de almacenaje se realiza por hileras o bloques.
10. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la longitud de
las hileras de objetos en el medio de almacenaje equivale a una
dimensión del medio auxiliar de carga.
11. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque antes de la
colocación de los objetos se introduce en el medio auxiliar de
carga una pieza añadida de posicionamiento.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque los objetos, con ejes de columna
paralelos entre sí, se colocan con uno de sus extremos de columna
en medios de recogida de la pieza añadida de posicionamiento.
13. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque después de la
colocación de los objetos los medios auxiliares de carga se
almacenan o se transportan para un tratamiento posterior de los
artículos, tal como decoración o llenado.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque mediante un dispositivo de agarre
adicional (dispositivo de recogida) los objetos se recogen desde el
medio auxiliar de carga para el tratamiento posterior de los
artículos.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
caracterizado porque los objetos se recogen por hileras desde
el medio auxiliar de carga.
16. Procedimiento según las reivindicaciones 14
ó 15, caracterizado porque el dispositivo de recogida es
accionado mediante un primer aparato manipulador, en particular un
robot industrial de varios ejes.
17. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque los objetos
son recogidos desde el medio auxiliar de carga y de nuevo son
colocados allí mediante un aparato manipulador común, en particular
un robot industrial de varios ejes.
\newpage
18. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque un
revestimiento, en especial una bolsa de plástico, existente en el
medio auxiliar de carga se extiende y se aplica a las paredes del
medio auxiliar de carga durante la colocación y/o la recogida de los
objetos.
19. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque durante la
colocación y/o la recogida de los objetos el medio auxiliar carga
se inclina frente a la vertical.
20. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 18 a 19, caracterizado porque la inclinación
del medio auxiliar de carga y la extensión/aplicación del
revestimiento se realizan en una unidad extensora prevista al
respecto.
21. Dispositivo para la manipulación de objetos
sustancialmente en forma de barra, en especial columnas de
artículos apilables individualmente uno dentro del otro tales como
vasos de plástico, después de su disposición en una primera
disposición geométrica en una máquina de fabricación o de
tratamiento correspondiente en los procesos de carga junto con un
medio auxiliar de carga, en especial una caja de cartón, con un
primer dispositivo de agarre (4.1) que está configurado para
agarrar como mínimo una parte de los objetos (9) en una interfaz
(2.1) con la máquina de fabricación o tratamiento (2) y para colocar
de manera erguido los objetos (9), caracterizado por medios
de almacenaje (8) para la colocación de los objetos (9) contenidos
en el primer dispositivo de agarre (4.1) antes de una colocación en
el medio auxiliar de carga (7.1), y por un segundo dispositivo de
agarre (4.2) para recoger una segunda disposición geométrica de
objetos (9) desde los medios de almacenaje (8).
22. Dispositivo según la reivindicación 21,
caracterizado porque el primer dispositivo de agarre (4.1)
está configurado para una modificación de la geometría de la
disposición de objetos antes de una colocación en el medio auxiliar
de carga (7.1).
23. Dispositivo según las reivindicaciones 21 ó
22, caracterizado porque los medios de almacenaje (8) están
configurados para recoger los objetos (9) con ejes de columna
paralelos en una disposición de hileras.
24. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque los medios de
almacenaje (8) están configurados para modificar la geometría de la
disposición de objetos.
25. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 24, caracterizado porque el primer
dispositivo de agarre (4.1) presenta para cada objeto (9) un
elemento de agarre (4.1c) correspondiente.
26. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 25, caracterizado porque los medios de
almacenaje (8) presentan para cada objeto (9) un elemento de
almacenamiento (8.1c) correspondiente.
27. Dispositivo según las reivindicaciones 25 ó
26, caracterizado porque los elementos de agarre (4.1c) y/o
los elementos de almacenamiento (8.1c) presentan medios de guía
(4.1g; 8.1g) laterales para el objeto (9) retenido.
28. Dispositivo según la reivindicación 27,
caracterizado porque en los medios de guía (4.1g), al menos
de los elementos de agarre (4.1c), hay integrados medios de cierre
(4.1a) para sujetar los objetos (9).
29. Dispositivo según las reivindicaciones 27 ó
28, caracterizado porque los medios de guía (4.1g; 8.1g)
están configurados para orientar en paralelo los ejes de columna de
los objetos (9).
30. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 25 a 29, caracterizado porque hay como
mínimo un grupo (4.1b, 4.1b') de elementos de agarre (4.1c)
dispuestos en una hilera.
31. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 26 a 30, caracterizado porque hay como
mínimo un grupo (8.1b, 8.1b') de elementos de almacenamiento (8.1c)
dispuestos en una hilera.
32. Dispositivo según las reivindicaciones 30 ó
31, caracterizado porque como mínimo los elementos de agarre
(4.1c) y/o los elementos de almacenamiento (8.1c) de los grupos
(4.1b, 4.1b'; 8.1b, 8.1b') están dispuestos de manera móvil.
33. Dispositivo según la reivindicación 32,
caracterizado porque los elementos de agarre (4.1c) y/o los
elementos de almacenamiento (8.1c) son móviles en un sentido (X)
perpendicular al eje de la columna de los objetos (9)
retenidos.
34. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 33, caracterizado porque los elementos
de agarre (4.1c) y/o los elementos de almacenamiento (8.1c) de los
grupos (4.1b, 4.1b'; 8.1b, 8.1b') están dispuestos de manera
deslizante sobre un elemento de raíl (4.1d; 8.1d) que se extiende en
el sentido de la hilera.
35. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 34, caracterizado porque una separación
lateral (d_{1}, d_{2}) de los elementos de agarre (4.1c) y/o de
los elementos de almacenamiento (8.1c) entre sí puede modificarse
dentro de la hilera.
36. Dispositivo según la reivindicación 35,
caracterizado porque mediante una separación lateral
(d_{1}, d_{2}) una primera posición de los elementos de agarre
(4.1c) y/o de los elementos de almacenamiento (8.1c), prefijada en
el agarre de los objetos (9), puede modificarse con respecto a una
segunda posición de los elementos de agarre (4.1c) y/o de los
elementos de almacenamiento (8.1c), prefijada mediante una densidad
de empaquetado pretendida en los medios auxiliares de carga (7.1,
7.2).
37. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 36, caracterizado porque los elementos
de agarre (4.1c) y/o los elementos de almacenamiento (8.1c) de los
grupos (4.1b, 4.1b'; 8.1b, 8.1b') están unidos con el elemento de
agarre (4.1c)/elemento de almacenamiento (8.1c) o elementos de
agarre (4.1c)/elementos de almacenamiento (8.1c) adyacentes a
través de medios de unión (4.1h; 8.1h), mediante los cuales se
definen dos posiciones relativas con dos separaciones (d_{1},
d_{2}) laterales emparejadas distintas de los elementos de agarre
(4.1c)/elementos de almacenamiento (8.1c).
38. Dispositivo según la reivindicación 37,
caracterizado por una fuente de fuerza individual para mover
los elementos de agarre (4.1c)/elementos de almacenamiento (8.1c)
para cada grupo (4.1b, 4.1b'; 8.1b, 8.1b') de elementos de agarre
(4.1c)/elementos de almacenamiento (8.1c).
39. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 38, caracterizado porque el segundo
dispositivo de agarre (4.2) está configurado para recoger por
hileras o bloques los objetos (9) desde los medios de
almacenaje
(8).
(8).
40. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 39, caracterizado por una pieza añadida
de posicionamiento (13) dispuesta en el elemento auxiliar de carga
(7.1, 7.2).
41. Dispositivo según la reivindicación 40,
caracterizado porque la pieza añadida de posicionamiento (13)
presenta medios de recogida (13.2, 13.2', 13.2'') para los objetos
(9), en los que pueden introducirse los objetos (9) con uno de sus
extremos de columna.
42. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 41, caracterizado por un dispositivo de
agarre (4.3) adicional para recoger los objetos (9) (dispositivo de
recogida) desde el medio auxiliar de carga (7.2).
43. Dispositivo según la reivindicación 42,
caracterizado porque el dispositivo de recogida (4.2) está
configurado para la recogida por hileras de los objetos.
44. Dispositivo según las reivindicaciones 42 ó
43, caracterizado porque el dispositivo de recogida (4.3)
presenta para cada objeto (9) que hay que recoger una disposición de
cubetas (17), formada como mínimo por dos semicubetas (17.1, 17.2)
que para la recogida del objeto (9) pueden girar en relación una a
otra alrededor de un eje común, con lo cual puede recogerse el
objeto (9) en un espacio formado dentro de la disposición de
cubetas (17) y puede sujetarse en él mediante medios de sujeción
(22) previstos en un extremo (17b) de la disposición de
cubetas.
45. Dispositivo según la reivindicación 44,
caracterizado por una propulsión (19) para el giro común de
las semicubetas (17.2) de la disposición de cubetas (17) del
dispositivo de recogida (4.3).
46. Dispositivo según las reivindicaciones 42 ó
43, caracterizado porque el dispositivo de recogida (4.3)
presenta para cada objeto (9) que hay que recoger un dispositivo de
sujeción, que está formado por un medio de agarre inferior (4.3a,
4.3c) para agarrar por debajo el objeto (9) y un medio de sujeción
inferior (4.3b) para sujetar el objeto (9) entre el medio de agarre
inferior (4.3a, 4.3c) y el medio de sujeción inferior (9.3b).
47. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 46, caracterizado por medios
transportadores (6, 12) para transportar los medios auxiliares de
carga (7.2) hasta un dispositivo de tratamiento posterior (11) para
los artículos (9.1), tal como un dispositivo de decoración o de
llenado, o un dispositivo de almacenamiento.
48. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 42 a 47, caracterizado porque una vez
finalizado el tratamiento posterior de los artículos (9.1), los
objetos (9) pueden colocarse de nuevo en el medio auxiliar de carga
(7.1) por medio de un dispositivo de agarre (4.4) adicional
equivalente en particular al primero o segundo dispositivo de
agarre (4.1; 4.2) o al dispositivo de recogida (4.3).
49. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 48, caracterizado por una unidad
extensora (14) que está configurada para extender y aplicar al
mismo tiempo a las paredes (7.1a, 7.2a) del medio auxiliar de carga
(7.1, 7.2) durante la colocación de los objetos (9) un revestimiento
(15), en particular una bolsa de plástico, existente en el medio
auxiliar de carga (7.1, 7.2).
50. Dispositivo según la reivindicación 49,
caracterizado porque la unidad extensora (14) está
configurada para inclinar el medio auxiliar de carga (7.1, 7.2)
respecto a la vertical (V) durante la colocación de los objetos
(9).
51. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 50, caracterizado porque el primer
dispositivo de agarre (4.1) puede accionarse mediante un aparato
manipulador (3.1), en particular un robot industrial de varios
ejes.
\newpage
52. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 51, caracterizado porque el segundo
dispositivo de agarre (4.2) puede accionarse mediante un aparato
manipulador (3.2), en particular un robot industrial de varios
ejes.
53. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 42 a 52, caracterizado porque el dispositivo
de recogida (4.3) puede accionarse mediante un aparato manipulador
(3.3), en particular un robot industrial de varios ejes.
54. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 48 a 53, caracterizado porque el dispositivo
de agarre (4.4) adicional puede accionarse mediante un aparato
manipulador (3.4), en particular un robot industrial de varios
ejes.
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