ES2316598T3 - Procedimiento y aparato para medir y desviar un objeto de un trasportador de gran velocidad. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de transporte (10) para evaluar una pluralidad de paquetes de diferentes longitudes que se transportan sobre el mismo, comprendiendo dicho aparato: A) un primer dispositivo transportador (20) que define una primera superficie de transporte y que incluye una ubicación de salida que presenta una cima (25) adyacente a la misma; B) un primer sensor (31) configurado para detectar la presencia de una primera parte de paquete de un paquete sobre dicha primera superficie de transporte, dicho primer sensor (31) configurado para proporcionar una primera señal de sensor cuando dicha primera parte de paquete sale del alcance de detección de dicho primer sensor (31) ya sea debido a la basculación de dicho paquete sobre dicha cima (25) o, como alternativa, debido al movimiento de dicho paquete a lo largo de dicha primera superficie de dispositivo transportador sin basculación, estando dicho primer sensor (31) a una primera distancia con respecto a dicha cima (25); C) un segundo detector (32) configurado para detectar la presencia de una segunda parte de paquete de dicho paquete sobre dicha primera superficie de transporte, dicho segundo sensor (32) configurado para proporcionar una segunda señal de sensor cuando dicha segunda parte de paquete sale del alcance de detección de dicho segundo sensor ya sea debido a la basculación de dicho paquete sobre dicha cima (25) o, como alternativa, debido al movimiento de dicho paquete a lo largo de dicha primera parte de dispositivo transportador sin basculación, estando dicho segundo sensor (32) a una segunda distancia con respecto a dicha cima (25), siendo dicha segunda distancia inferior a dicha primera distancia; y D) un dispositivo de procesamiento de señales (90) para recibir dicha primera y dicha segunda señal y para determinar para cada paquete si se cumple una de dos condiciones; 1) una primera condición en la que dicha primera y dicha segunda señal de sensor se generan en un tiempo predeterminado; 2) una segunda condición en la que dicha primera y dicha segunda señal de sensor no se generan en dicho tiempo predeterminado, proporcionando dicho dispositivo de procesamiento de señales una salida diferente con respecto a la longitud del paquete dependiendo de si se cumple dicha primera o dicha segunda condición.
Description
Procedimiento y aparato para medir y desviar un
objeto de un transportador de gran velocidad.
La presente invención se refiere en general al
campo del transporte y de la clasificación y, más en particular, a
un procedimiento y a un aparato para medir el centro de gravedad de
un objeto embalado sobre un dispositivo transportador móvil y
después empujar dicho objeto embalado cerca de su centro de gravedad
para desviarlo del dispositivo transportador sin inducir una
rotación significativa.
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Los servicios modernos de entrega de paquetes se
basan normalmente en sistemas de clasificación automatizados que
clasifican de una manera rápida y precisa objetos embalados en
grupos definidos para su distribución y entrega. La demanda de una
clasificación más rápida es uno de los objetivos principales que las
innovaciones actuales quieren conseguir en el campo de la
clasificación automatizada de paquetes. Puesto que se requiere que
los sistemas de clasificación procesen una cantidad cada vez mayor
de objetos embalados por hora, los dispositivos de transporte,
clasificación y desvío de objetos embalados se están volviendo más
sofisticados.
La demanda de una clasificación rápida también
ha generado la necesidad de sistemas de clasificación que puedan
manejar una gran variedad de objetos embalados que presenten
diferentes tamaños, formas y pesos. Generalmente, un sistema de
clasificación automatizado que no requiera una clasificación previa
manual de objetos embalados en grupos de tamaño similar, por
ejemplo, puede pasar a una clasificación final de una manera mucho
más rápida y con un menor coste.
El transporte y la clasificación rápidos de un
gran número de objetos embalados presentan una variedad de desafíos
técnicos, especialmente cuando el tamaño, la forma y el peso de los
objetos embalados varían considerablemente. La desviación ordenada
de objetos embalados de distinto peso, por ejemplo, requiere un
dispositivo desviador que pueda ejercer suavemente una fuerza que
sea proporcional al peso medido del objeto embalado. De manera
similar, la desviación ordenada de objetos embalados de diferentes
tamaños y formas requiere un procedimiento y un aparato para
determinar la ubicación de empuje óptima de cada objeto embalado
según su tamaño y forma particulares, y un sistema para controlar
el movimiento del dispositivo desviador en el momento apropiado.
En un sistema de clasificación rápido es
ventajoso desviar objetos sin provocar que éstos se vuelquen, giren
o empiecen a dar vueltas. Los dispositivos transportadores y otros
dispositivos situados aguas abajo trabajan de una manera más eficaz
cuando los objetos entrantes son estables y avanzan de una manera
ordenada. Un objeto embalado que esté girando puede atascar
dispositivos situados aguas abajo, interferir con operaciones de
apilamiento, o salirse desde un lado de un dispositivo
transportador, por ejemplo. Los retrasos y las interrupciones en el
sistema provocados por un objeto embalado que esté dando vueltas son
costosos y pueden interferir en el procesamiento secuencial.
El documento US-5672815 desvela
un aparato para medir las dimensiones de objetos embalados, en el
que la longitud de los objetos embalados se mide solamente mediante
un único sensor.
La desviación ordenada de objetos embalados
seleccionados entre un amplio grupo de tamaños y formas se complica
adicionalmente por la presencia de bolsas blandas y flexibles.
Normalmente, una bolsa flexible tiene dimensiones que son difíciles
de medir, bordes que son difíciles de definir y otras diversas
características únicas que requieren un tratamiento especial.
Por tanto, existe la necesidad en la técnica de
un procedimiento y un aparato para clasificar y desviar objetos
embalados a partir de un grupo de objetos embalados que tengan
características muy diversas.
Existe la necesidad adicional de un
procedimiento y de un aparato que desvíen objetos embalados con una
precisión mejorada.
Existe la necesidad relacionada de un
procedimiento y de un aparato para calcular el centro de gravedad
aproximado de un objeto embalado a partir de las características
medidas.
También existe la necesidad de un procedimiento
y de un aparato para detectar y transmitir datos acerca de un
objeto a un controlador configurado para dirigir y controlar el
movimiento de los componentes de clasificación y de desviación
situados aguas abajo.
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La presente invención supera las deficiencias de
la técnica anterior proporcionando un procedimiento y un aparato
para medir y desviar objetos desde un dispositivo transportador
móvil basándose en diversas mediciones. En términos generales, la
invención comprende un conjunto de sensores para medir el objeto, un
procesador de señales para calcular o asignar el centro de gravedad
aproximado, un dispositivo desviador y un actuador que se comunica
con el procesador de señales para mover el dispositivo desviador de
manera que empuje contra el centro de gravedad aproximado del
objeto.
Descrito de una manera más detallada, la
presente invención proporciona un aparato de transporte para evaluar
una pluralidad de paquetes que están transportándose sobre el
mismo, presentando la pluralidad de paquetes diferentes longitudes,
incluyendo la pluralidad de paquetes un paquete, comprendiendo el
aparato un primer dispositivo transportador que define una primera
superficie de transporte y que incluye una ubicación de salida, un
primer sensor configurado para detectar la presencia de una primera
parte de paquete del paquete mientras el paquete está sobre la
superficie de transporte, el primer sensor configurado para
proporcionar una primera señal de sensor cuando la primera parte de
paquete sale del alcance de detección del primer sensor ya sea
debido a la basculación del paquete sobre la cima o, como
alternativa, debido al movimiento del paquete a lo largo de la
primera parte del dispositivo transportador sin basculación, el
primer sensor estando a una primera distancia con respecto a la
ubicación de salida, un segundo sensor configurado para detectar la
presencia de una segunda parte de paquete del paquete mientras el
paquete está sobre la superficie de transporte, el segundo sensor
configurado para proporcionar una segunda señal de sensor cuando la
segunda parte de paquete sale del alcance de detección del segundo
sensor ya sea debido a la basculación del paquete sobre la cima o,
como alternativa, debido al movimiento del paquete a lo largo de la
primera parte del dispositivo transportador sin basculación,
estando el segundo sensor a una segunda distancia con respecto a la
ubicación de salida, siendo la segunda distancia inferior a la
primera distancia, y un dispositivo de procesamiento de señales
para recibir la primera y la segunda señal y para determinar para
cada uno de los paquetes si se cumple una de dos
condiciones:
condiciones:
1) una primera condición en la que la primera y
la segunda señal de sensor se generan en un tiempo
predetermi-
nado;
nado;
2) una segunda condición en la que la primera y
la segunda señal de sensor no se generan en el tiempo
predeterminado, proporcionando el dispositivo de procesamiento de
señales una salida diferente con respecto a la longitud del paquete
dependiendo de si se cumple la primera o la segunda condición.
En otro aspecto de la invención, el sistema
inventivo está configurado para accionar un dispositivo desviador
en un momento en el que los resaltes del dispositivo desviador
empujarán contra el centro de gravedad aproximado del objeto.
Por tanto, es un objeto de la presente invención
proporcionar un sistema de transporte mejorado que proporcione
características de clasificación mejoradas.
Un objeto adicional de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un aparato de transporte mejorados
que aumenten la capacidad de clasificación.
Un objeto adicional de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un aparato de transporte mejorados
que reconozcan diferencias en la flexibilidad de los paquetes.
Un objeto adicional de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un aparato de transporte mejorados
que reconozcan diferencias en el tamaño de los paquetes, en
particular en su longitud.
También un objeto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un aparato mejorados que calculen o
aproximen el centro de gravedad aproximado de un objeto basándose en
las características medidas.
Un objeto adicional de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un aparato de transporte mejorados
que disminuyan la rotación del paquete durante la expulsión del
paquete desde la cinta.
Un objeto adicional de la presente invención es
proporcionar un sistema de transporte y de clasificación mejorado
que desvíe objetos seleccionados a partir de un grupo de objetos que
presentan tamaños y formas muy diver-
sos.
sos.
Un objeto adicional de la presente invención es
proporcionar un sistema para detectar y transmitir datos acerca de
un objeto a un controlador que está configurado para dirigir y
controlar el movimiento de los componentes de clasificación y
desviación situados aguas abajo de manera que la desviación de
objetos de diverso tamaño pueda realizarse sin inducir una rotación
no deseada.
Éstos y otros objetivos se consiguen mediante el
procedimiento y el aparato desvelados y se harán evidentes a partir
de la siguiente descripción detallada de una realización preferida
junto con los dibujos adjuntos en los que los mismos números
designan los mismos elementos.
Una vez descrita la invención en términos
generales, a continuación se hará referencia a los dibujos adjuntos,
que no están dibujados a escala necesariamente, y en los que los
mismos números indican los mismos elementos a lo largo de todas las
diversas vistas:
la fig. 1 es una vista en perspectiva del
sistema de transporte y de desviación 10 de la presente invención
con un artículo, paquete u objeto embalado 200 a modo de ejemplo
mostrado sobre el mismo;
la fig. 2 es una vista desde arriba del sistema
de desviación 10 de la presente invención. El artículo 200 de la
fig. 1 no se muestra;
la fig. 3 es una vista ilustrativa lateral de
una parte del aparato que incluye el grupo de sensores de
basculación 30 y el rodillo de basculación 25;
la fig. 4 es una vista similar a la fig. 3, en
la que un artículo "flexible" o "más flexible" (también
denominado "bolsa flexible") 500 pasa por el grupo de sensores
de basculación 30 de la presente invención, obstruyendo de este
modo (o, dicho de otro modo, "cubriendo" o "activando")
los sensores 31, 32, 33 y 34. Debe entenderse que la flexibilidad
del artículo 500 permite la activación simultánea de los sensores 32
y 34, mientras que un paquete más rígido (es decir, "menos
flexible") no la permitiría (bascularía saliendo del alcance de
31 antes de activarse el 34).
la fig. 5A es una vista similar a la fig. 3, en
la que un objeto embalado "largo" 1000 entra en el grupo de
sensores de basculación 30 y cruza el rodillo de basculación 25
entre el dispositivo transportador inclinado 20 y el primer
dispositivo transportador horizontal 40. Los sensores 31 y 32 están
activados, mientras que el sensor 34 no lo está;
la fig. 5B es una vista similar a la fig. 5A, en
la que el objeto embalado largo 1000 ha basculado sobre el rodillo
de basculación y se ha posado sobre el primer dispositivo
transportador horizontal 40. El sensor 34 está activado, mientras
que los sensores 31 y 32 no lo están en este momento;
la fig. 6A es una vista similar a la fig. 3, en
la que un objeto embalado de longitud "mediana" 2000 ha entrado
en el grupo de sensores de basculación 30 y ha cruzado el rodillo
de basculación 25 entre el dispositivo transportador inclinado 20 y
el primer dispositivo transportador horizontal 40. Como puede
observarse, el sensor 31 no está cubierto aunque el objeto embalado
no haya basculado aún (se ha desplazado fuera del alcance de 31). El
sensor 32 está cubierto, mientras que el sensor 34 no lo está;
la fig. 6B es una vista similar a la fig. 6A,
excepto en que el objeto embalado mediano 2000 ha basculado y se ha
posado sobre el primer dispositivo transportador horizontal 40. Los
sensores 31 y 32 no están cubiertos y el sensor 34 está
cubierto;
la fig. 7A es una vista lateral similar a la
fig. 3, excepto en que un objeto embalado corto 3000 ha entrado en
el grupo de sensores de basculación 30 y ha cruzado el rodillo de
basculación 25 entre el dispositivo transportador inclinado 20 y el
primer dispositivo transportador horizontal 40. Los sensores 31, 32
y 34 están todos sin cubrir en este instante, aunque el sensor 33
está activado;
la fig. 7B es una vista similar a la fig. 7A
excepto en que el objeto embalado corto ha basculado y se ha posado
sobre el primer dispositivo transportador horizontal 40. Sin
embargo, los sensores 31, 32 y 34 están todos sin cubrir en este
instante, aunque el sensor 33 está activado;
las figs. 8A y 8B son diagramas ilustrativos de
un objeto 200 en movimiento en diferentes ubicaciones sobre un
plano inclinado y un plano horizontal, mostrado en progresión para
demostrar un procedimiento de la presente invención;
la fig. 8A es un diagrama de bloques de un
objeto 200 en el momento en el que su borde delantero 220 alcanza
la cima entre el plano inclinado y el plano horizontal;
la fig. 8B es un diagrama de bloques de un
objeto 200 en una posición relativamente inestable en el momento en
el que su centro de gravedad está situado directamente sobre la cima
entre el plano inclinado y el plano horizontal;
la fig. 9 es un diagrama de bloques de las
características de control del sistema 10 de la presente
invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Haciendo ahora referencia en mayor detalle a los
dibujos, en los que los mismos números indican los mismos elementos
a lo largo de todas las diversas vistas, la fig. 1 es una
ilustración del aparato de medición y de clasificación 10 según la
presente invención.
\newpage
El sistema (o aparato) de transporte y de
desviación 10 incluye los siguientes elementos y subelementos:
conjunto de dispositivo transportador de
inducción inclinado 20
- cinta transportadora de inducción inclinada 21
ángulo 24
rodillo de basculación loco 25
grupo de sensores de basculación 30
- primer sensor 31
- segundo sensor 32
- tercer sensor 33
- cuarto sensor 34
primer conjunto de dispositivo transportador
horizontal 40
- primera cinta de conjunto de dispositivo transportador horizontal 41
grupo de sensores del ancho 50
sensor activador 51
sensor de cortina vertical 52
segundo conjunto de dispositivo transportador
horizontal 60
- segunda cinta de conjunto de dispositivo transportador horizontal 61
conjunto de dispositivo desviador 70
- cinta de dispositivo desviador 71
- resalte de dispositivo desviador 72
actuador 75
- activador de dispositivo desviador 77
conjunto de dispositivo transportador de
descarga 80
- cinta de dispositivo transportador de descarga 81
mecanismo de accionamiento de dispositivo
transportador de descarga 83
zona de recogida 100
\vskip1.000000\baselineskip
Los siguientes objetos embalados (también
denominados paquetes o artículos) se presentan a modo de
ejemplo:
objeto embalado 200
objeto embalado largo 1000
objeto embalado mediano 2000
objeto embalado corto 3000
objeto embalado flexible 4000
\vskip1.000000\baselineskip
En términos generales, el aparato 10 mostrado en
la fig. 1 incluye un dispositivo transportador de inducción
inclinado ascendentemente 20 que conduce a un conjunto de transporte
horizontal. El conjunto horizontal puede incluir una serie de
dispositivos transportadores. En una realización preferida, los
elementos horizontales incluyen un primer dispositivo transportador
horizontal 40, un segundo dispositivo transportador horizontal 60 y
un tercer dispositivo transportador horizontal 80. Un rodillo de
basculación loco 25 (también denominado "rodillo de
basculación") está situado en un hueco entre el dispositivo
transportador inclinado 20 y el primer dispositivo transportador
horizontal 40. Un grupo de sensores conocido como el grupo de
sensores de basculación 30 está situado cerca del rodillo de
basculación 25 para detectar y transmitir datos acerca del objeto
200 que está transportándose. Otro grupo de sensores conocido como
el grupo de sensores del ancho 50 está situado cerca del hueco
entre el primer dispositivo transportador horizontal 40 y el segundo
dispositivo transportador horizontal 60. Un dispositivo desviador
70 está situado en el hueco entre el segundo dispositivo
transportador horizontal 60 y el tercer dispositivo transportador
horizontal 80.
En un aspecto de la presente invención, el
dispositivo desviador 70 está configurado para desviar un objeto
200 haciendo contacto con el objeto mediante un resalte de
dispositivo desviador 71 (o con otro elemento de desviación
adecuado) cuando el resalte se desplaza hacia el centro de gravedad
aproximado del objeto 200. Este centro de gravedad (también
denominado "CG") se basa en los datos del objeto recopilados
por la pluralidad de sensores específicamente situados aguas
arriba. Este "CG" aproximado puede obtenerse a través de una
medición real o por estimación.
El grupo de sensores de basculación 30 detecta
datos acerca del objeto 200 (también denominado paquete, objeto
embalado o artículo), a medida que éste pasa sobre el rodillo de
basculación 25, que incluyen datos relacionados con el tamaño y la
rigidez relativa del objeto, así como el CG del objeto. El grupo de
sensores del ancho 50 mide el ancho del objeto 200, así como su
ubicación lateral sobre el segundo dispositivo transportador
horizontal 60.
Los datos de sensor se transmiten a un
procesador de señales 90 que, a su vez, controla un actuador 75 para
mover el dispositivo desviador 70 de manera que éste empuje contra
el centro de gravedad aproximado del objeto 200, desviando de ese
modo el objeto 200 con respecto al dispositivo transportador con una
rotación mínima.
El conjunto de dispositivo transportador
inclinado 20, mostrado en la fig. 1, incluye una cinta
transportadora sin fin 21 que se mueve a lo largo de una
trayectoria sin fin alrededor de rodillos motorizados y locos
soportados mediante un armazón y accionados mediante un motor u
otro medio de accionamiento adecuado (designado como 23 en la fig.
9) de una manera conocida en la técnica.
La superficie de soporte de la cinta
transportadora inclinada 21 está orientada de manera ascendente en
un ángulo 24. En una realización, el ángulo 24 puede tener 10
grados por encima de la horizontal, aunque la presente invención
contempla otros ángulos y configuraciones inclinadas El ángulo 24
mostrado en las figuras puede estar exagerado para una mayor
claridad. Puede considerarse que esta superficie de soporte está
dispuesta a lo largo de un primer plano de superficie de
soporte.
El conjunto de dispositivo transportador
inclinado 20 acepta paquetes u otros artículos desde una fuente
externa, manualmente o desde otro dispositivo transportador, y
envía los paquetes hacia el rodillo de basculación loco 25 y
posteriormente sobre un primer dispositivo transportador horizontal
40. En una realización, se prefiere que los paquetes se coloquen
"centrados" sobre la cinta de inducción 21.
Debe entenderse que el sistema de cinta
transportadora descrito anteriormente puede sustituirse por un
rodillo motorizado o por otro dispositivo transportador adecuado en
una versión alternativa de la invención.
En el extremo de descarga del conjunto de
dispositivo transportador inclinado 20 está ubicado un rodillo de
basculación loco 25, el cual incluye un árbol alargado montado en el
armazón 11 del aparato 10 de tal manera que permite un movimiento
giratorio alrededor del eje longitudinal del rodillo de basculación
25 provocado por el movimiento de los objetos transportados. Esto
proporciona lo que en esta solicitud se denominará una
"basculación de rodadura", ya que la basculación se realiza a
medida que el artículo basculado rueda a través de un elemento de
soporte (en este caso, el elemento 25). También debe entenderse que
este rodillo 25 proporciona una "cima" sobre la cual basculan
los paquetes.
Tal y como se ha indicado anteriormente, el
rodillo de basculación 25 es, en esta realización, un rodillo loco
ya que no está motorizado. En su lugar, incluye dos pasadores
opuestos que se extienden en sentidos opuestos y que funcionan como
ejes cortos ya que pueden girar libremente dentro de ranuras
orientadas ascendentemente (no mostradas) definidas por el armazón
del aparato. Hay dos ranuras de este tipo, una correspondiente a
cada eje corto, cada ranura situada en un lado de la trayectoria de
transporte. Esta configuración de eje corto/ranura permite
"encajar" el rodillo de basculación 25 sin el uso de
herramientas. Los pasadores y las ranuras pueden incluir cojinetes
adecuados o material antifricción según sea necesario.
También debe entenderse que puede usarse un
rodillo motorizado en lugar de un rodillo loco en una invención
alternativa.
El rodillo de basculación 25 y el dispositivo
transportador inclinado pueden considerarse como parte de un
conjunto de dispositivo transportador incluyendo también el conjunto
de dispositivo transportador 20, ya que transportan paquetes a lo
largo de un plano que puede considerarse como un primer plano de
superficie de soporte.
El rodillo de basculación 25 también puede
considerarse como una "cima" sobre la cual basculan paquetes
relativamente rígidos alejándose del primer dispositivo
transportador 20 (los paquetes flexibles se tratarán aparte). Los
paquetes relativamente rígidos que pasan sobre dicha parte de cima
basculan sobre dicha parte de cima como una unidad alejándose de
dicho primer dispositivo transportador. Puede observarse que durante
la basculación inicial la parte trasera del paquete se mueve de
manera ascendente alejándose de la superficie de transporte; este
es un modo mediante el cual el sistema reconoce que se está
produciendo la basculación, asumiendo que se cumplen otras
restricciones.
restricciones.
Debe entenderse que en una configuración
alternativa de la presente invención, en lugar de usar un rodillo
de basculación para proporcionar dicha basculación, puede no usarse
ningún rodillo de basculación y los paquetes podrían bascular desde
el extremo del primer dispositivo transportador 20 y el extremo del
dispositivo transportador 20 podría considerarse como la
"cima".
El primer conjunto de dispositivo transportador
horizontal 40 incluye una primera cinta transportadora sin fin 41
que se mueve a lo largo de una trayectoria sin fin alrededor de
rodillos motorizados y locos soportados mediante un armazón y
accionados por un motor (u otro medio de accionamiento adecuado)
(designado como 43 en la fig. 9) de una manera conocida en la
técnica.
El primer dispositivo transportador horizontal
40 desplaza objetos 200 desde el rodillo de basculación 25 hacia el
grupo de sensores del ancho 50 y transfiere tales objetos al segundo
dispositivo transportador horizontal 60.
Debe entenderse que el sistema de cinta
transportadora descrito anteriormente puede sustituirse por un
rodillo motorizado o por otro dispositivo transportador adecuado en
una versión alternativa de la invención.
También debe entenderse que si no se hace
distinción entre un dispositivo transportador inclinado y un
dispositivo transportador horizontal, el dispositivo transportador
20 puede considerarse como un "primer" dispositivo
transportador y el dispositivo transportador 40 puede considerarse
como un "segundo" dispositivo transportador.
Haciendo referencia todavía a la fig. 1, el
segundo dispositivo transportador horizontal 60 incluye una segunda
cinta transportadora sin fin 61 que se mueve a lo largo de una
trayectoria sin fin alrededor de rodillos motorizados y locos
soportados mediante un armazón y accionados por un motor (o por otro
medio de accionamiento adecuado) (designado como 63 en la fig. 9)
de una manera conocida en la técnica.
El segundo dispositivo transportador horizontal
60 mueve objetos 200 desde su extremo de entrada (próximo al grupo
de sensores del ancho 50) hacia su extremo de salida, próximo al
conjunto de dispositivo desviador 70.
A medida que un objeto 200 se desplaza hacia el
extremo del segundo dispositivo transportador horizontal 60, pasa
por un sensor activador de dispositivo desviador 77 mostrado en la
fig. 1 para avisar al sistema 10 de la llegada del objeto 200 al
dispositivo desviador 70. Usando la velocidad conocida del segundo
dispositivo transportador horizontal 60, el sistema 10 de la
presente invención usa la activación del sensor activador de
dispositivo desviador 77 para realizar una "doble comprobación"
de la ubicación del objeto 200.
El tercer dispositivo transportador horizontal
80 incluye un cinta transportadora de descarga sin fin 81 que se
mueve a lo largo de una trayectoria sin fin alrededor de rodillos
motorizados y locos soportados mediante un armazón y accionados por
un motor (o por otro medio adecuado) (también denominado
"mecanismo de accionamiento de dispositivo transportador de
descarga 83") de una manera conocida en la técnica.
El tercer dispositivo transportador horizontal
80 acepta y transporta objetos 200 que pasan por el segundo
dispositivo transportador horizontal 60 y sobre el dispositivo
desviador 70 sin desviarse.
Debe entenderse que el sistema de cinta
transportadora descrito anteriormente puede sustituirse por un
rodillo motorizado o por otro dispositivo transportador adecuado en
una versión alternativa de la invención.
Tal como se muestra en la fig. 1, el conjunto de
dispositivo desviador 70 de la presente invención en una
realización está situado entre el segundo dispositivo transportador
horizontal 60 y el tercer dispositivo transportador horizontal 80.
El dispositivo desviador 70 puede incluir una cinta de dispositivo
desviador estrecha sin fin 71 que se mueve a lo largo de una
trayectoria sin fin transversal a la dirección del movimiento de
los dispositivos transportadores 60, 80 y accionada por un motor
actuador servoaccionado ("actuador 75") que controla la
dirección y la velocidad de la cinta de dispositivo desviador
71.
En una realización preferida, el dispositivo
desviador 70 de la presente invención usa un clasificador bilateral
modificado similar al tipo desvelado en la patente estadounidense de
propiedad conjunta número 6.204.042, publicada el 24 de julio de
2001, que se incorpora en el presente documento como referencia. El
clasificador bilateral puede incluir una cinta estrecha sin fin que
presente dos secciones separadas en la que una serie de resaltes,
tales como los indicados como 72, están fijados a la cinta estrecha.
Los resaltes están diseñados para empujar de manera cuidadosa y
suave un objeto que se está desviando.
La cinta estrecha del clasificador bilateral
presenta una posición inicial y una posición de borde o de
"preparación". La posición de borde representa la ubicación de
la cinta estrecha de manera que el primero de los resaltes se sitúa
cerca de donde pasará el borde lateral cercano del espacio ocupado
por el objeto 200 cuando llegue al clasificador bilateral 70.
Basándose en la ubicación conocida del borde lateral cercano, el
actuador 75 coloca la cinta estrecha del clasificador bilateral 70
en la posición de borde, para colocar previamente la cinta estrecha
y preparar el sistema para desviar el objeto 200. Esta desviación se
consigue mediante el contacto del (de los) resalte(s) con la
superficie que se extiende ascendentemente desde el borde lateral
cercano.
Debe entenderse que la cinta estrecha 72 puede
activarse para empujar contra la superficie que se extiende
ascendentemente desde el borde lateral cercano o contra la
superficie que se extiende ascendentemente desde el borde lateral
alejado, dependiendo del lado de descarga seleccionado para el
objeto 200. Como alternativa, la cinta estrecha 72 puede
controlarse para que permanezca en la posición inicial para permitir
que el objeto 200 avance directamente sobre el tercer dispositivo
transportador horizontal 80. De esta manera, el dispositivo
desviador 70 y sus controles determinan en cuál de tres posibles
direcciones se transportará el objeto 200.
La posición inicial representa la posición
neutral de la cinta estrecha 72 a la cual regresa la cinta estrecha
72 cuando no está accionada. La cinta estrecha 72, en una
realización preferida, incluye dos secciones con resaltes a lo
largo de su longitud y dos secciones sin resaltes separadas entre
sí. Cualquier sección sin resaltes puede usarse como una posición
inicial. La inclusión de dos secciones con resaltes y de dos
secciones sin resaltes reduce a la mitad el tiempo que tarda la
cinta estrecha 72 en moverse hasta una de las posiciones iniciales
disponibles.
Debe entenderse que el sistema de expulsión
descrito anteriormente puede sustituirse por un sistema de expulsión
alternativo en una configuración alternativa de la invención.
Tal como se muestra en la fig. 3, el grupo de
sensores de basculación 30 incluye un primer sensor 31, un segundo
sensor 32, un sensor de cortina horizontal 33 y un cuarto sensor 34.
En una realización preferida, estos sensores son sensores
fotoeléctricos de haz continuo, aunque la presente invención
contempla otros tipos de sensores.
En una realización preferida, el grupo de
sensores de basculación 30 está dispuesto, tal como se muestra en
la fig. 3, de manera que el primer y el segundo sensor 31, 32 están
situados aguas arriba desde el rodillo de basculación 25, y el
cuarto sensor 34 está situado aguas abajo desde el rodillo de
basculación 25.
En una realización que no debe considerarse como
limitativa, el primer sensor está a 15, 24 cm (6 pulgadas)
aproximadamente aguas arriba desde el sensor de cortina vertical 33,
el segundo sensor 32 está a 6,99 cm (2,75 pulgadas) aproximadamente
aguas arriba desde el sensor de cortina vertical 33 y el cuarto
sensor 34 está a 7,62 cm (3 pulgadas) aproximadamente aguas abajo
desde el sensor de cortina vertical 33.
El primer sensor 31 también puede considerarse
como un "primer sensor de inicio de basculación", ya que esa
es una de sus funciones. Asimismo, el segundo sensor 32 puede
considerarse como un "segundo sensor de inicio de
basculación". Asimismo, el cuarto sensor 34 también puede
considerarse como un "primer sensor de finalización de
basculación". El funcionamiento y el uso de estos sensores 31, 32
y 33 se describirán posteriormente con mayor detalle. El sensor de
cortina horizontal 33 está montado junto al rodillo de basculación
25 estando sus lados en una orientación sustancialmente vertical
para medir la longitud de un objeto 200 a medida que pasa. En una
realización, la cortina luminosa 33 es un banco de sensores
individuales alineados de manera horizontal pero que están
configurados con controles adecuados para funcionar como un único
sensor. Dicho de otro modo, si se atraviesa cualquiera de los haces
horizontales, el sensor se considerará activado.
El plano del dispositivo transportador inclinado
pasa por encima del sensor inferior de la cortina luminosa y por
debajo del sensor situado inmediatamente por encima del sensor
inferior de la cortina luminosa.
Haciendo de nuevo referencia a la fig. 1, cuando
un objeto 200 se desplaza a lo largo del primer dispositivo
transportador horizontal 40 hacia el segundo dispositivo
transportador horizontal 60, el objeto 200 pasa por un sensor
activador 51 y después a través de un sensor de cortina vertical, al
que también puede hacerse referencia como un conjunto de
determinación del perfil 52. El conjunto de determinación del perfil
52, en una configuración preferida, puede incluir un conjunto de
sensores fotoeléctricos discretos que se usan para determinar el
ancho total del objeto 200 y su posición lateral sobre los
dispositivos transportadores 40, 60. Como resultará evidente, la
posición lateral es útil para determinar la ubicación del borde
lateral cercano y del borde lateral alejado del objeto 200. El
objeto 200 se desplaza desde el primer dispositivo transportador
horizontal 40 al segundo dispositivo transportador horizontal 60
cuando pasa a través del conjunto de determinación del perfil 52
situado entre los dos dispositivos transportadores.
La fig. 9 es un diagrama de bloques funcional de
los controles del sistema 10 de la presente invención. En una
realización preferida, el sistema 10 se controla mediante un primer
controlador 90 y un segundo controlador 92. En general, el primer
controlador 90 recopila información de los diferentes sensores,
mientras que el segundo controlador 92 envía información al
actuador de dispositivo desviador 75 y/o al mecanismo de
accionamiento de dispositivo transportador de descarga 83.
El sensor de cortina 52 incluye su propio
controlador interno 52-C, el cual informa al primer
controlador.
En un aspecto del sistema 10 de la presente
invención, el mecanismo de accionamiento de dispositivo
transportador inclinado 23 acciona el dispositivo transportador
inclinado 20 a una velocidad constante y proporciona una señal
representativa de tal velocidad al primer controlador 90. De manera
similar, el primer y el segundo mecanismo de accionamiento
horizontal 43, 63, respectivamente, accionan el primer y el segundo
dispositivo transportador horizontal 40, 60, respectivamente, a una
velocidad constante y proporcionan una señal representativa de
tales velocidades al primer controlador 90. Como puede entenderse,
la velocidad vx de los dispositivos transportadores es una
variable importante usada en la estimación de la ubicación del CG.
Preferentemente, estos dos dispositivos transportadores funcionan a
la misma velocidad.
El sistema 10 supervisa continuamente el estado
de los sensores fotoeléctricos 31 a 36 y 37 para determinar si
están en un estado bloqueado o despejado.
Debe entenderse que el grupo de sensores de
basculación junto con la presente invención puede evaluar diversas
características físicas de los objetos transportados. Una
característica de la invención permite determinar si el paquete es
relativamente rígido o relativamente flexible. Si se determina que
el paquete es relativamente rígido, mediante otra característica de
la invención se evalúa su longitud para determinar si el paquete es
largo, mediano o corto (en longitud). Dependiendo de la longitud
determinada de estos objetos embalados rígidos, puede aplicarse
entonces a estos objetos embalados diferentes tipos de reglas de
determinación o de asignación del CG.
Tal como se ha indicado anteriormente, el grupo
de sensores de basculación 30 mostrado en la fig. 3 incluye un
primer sensor 31, un segundo sensor 32, un tercer sensor 33 y un
cuarto sensor 34. Estos sensores pueden usarse junto con otros
sensores sin apartarse del espíritu y del alcance de la presente
invención. Tal como se observará a partir de la descripción en otra
parte de este documento, el primer sensor 31 también puede
considerarse como un "primer sensor de inicio de basculación",
el segundo sensor 32 puede considerarse como un "segundo sensor
de inicio de basculación" y, asimismo, el cuarto sensor 34 puede
considerarse también como un "primer sensor de finalización de
basculación".
También puede entenderse que si tanto el primer
como el segundo sensor detectan un paquete particular, estos
sensores detectarán diferentes partes separadas del mismo paquete.
Por lo tanto, puede decirse que el primer sensor detectará una
primer parte de paquete y el segundo sensor detectará una segunda
parte de paquete. Lo mismo se aplica para los otros sensores.
En un procedimiento según la presente invención,
el grupo de sensores de basculación 30, junto con otros elementos
de control, se usa para determinar si un paquete es "flexible"
con respecto a una norma preestablecida. Esta norma puede variar
entre distintos aparatos pero, en términos generales, no varía en un
aparato dado suponiendo que no se modifica ni la posición ni la
sensibilidad de los sensores.
Tal y como se describirá posteriormente en mayor
detalle, el uso de un proceso de basculación junto con sensores de
basculación se usa para paquetes que son lo bastante rígidos para
"bascular" (o rodar) sobre el rodillo de basculación loco 25.
Sin embargo, la presente invención también permite el uso de
"bolsas" que, a diferencia de los paquetes rectangulares
tradicionales hechos de cartón o similar, tienden a ser más
flexibles y a no "bascular". Ya que no puede proporcionarse
tal basculación, el sistema se adapta a esta situación
proporcionando dos sensores y controles adecuados. En una
realización de la presente invención, ésta incluye sensores 32 y 34
que, como puede observarse, están en lados opuestos del rodillo de
basculación loco 25. El sistema reconocerá que está procesándose un
objeto embalado flexible cuando ambos sensores 32 y 34 reconozcan al
mismo tiempo la presencia de un objeto embalado/paquete/artículo.
Como puede entenderse, cuando ambos sensores reconozcan al mismo
tiempo la presencia de un paquete, el sistema según la invención
supondrá que el paquete es "flexible" y que éste se doblará
sobre el rodillo de basculación loco 25.
Tal como se muestra en la fig. 4, se determina
que la forma de un objeto a modo de ejemplo es flexible si
determinados haces fotoeléctricos emitidos por los sensores 32 y 34
quedan obstruidos por el objeto al mismo tiempo. Una bolsa flexible
500, por ejemplo, obstruirá simultáneamente el segundo sensor 32 y
el cuarto sensor 34 (y si es lo bastante largo también puede
obstruir el sensor 31 tal y como se muestra). Por el contrario, un
objeto rígido tal como una caja de cartón típica con forma de
paralelepípedo no obstruirá al mismo tiempo los sensores 32 y 34
cuando se desplace sobre el rodillo de basculación 25 debido al
ángulo de inclinación.
Una vez que se supone que un artículo es
"flexible", se supone que no pivotará. Entonces, el
procedimiento asigna una ubicación estimada predeterminada del CG a
lo largo de la longitud del artículo. En una realización de la
presente invención, se establece como un porcentaje de la longitud
del artículo. En una realización particular de la presente
invención, este porcentaje se establece como el 40%, en el sentido
de que se supone que un paquete flexible con una longitud de 25,4
cm (10 pulgadas) tendrá el CG ubicado a 10,16 cm (4 pulgadas) de su
borde delantero. Esta es una cantidad determinada empíricamente que
puede modificarse según sea necesario.
\vskip1.000000\baselineskip
En otro aspecto de la invención, se determina
que el tamaño del objeto rígido es largo, mediano o corto. Cada
tamaño se trata de manera diferente para la determinación (que
incluye la asignación) del CG.
Para un objeto embalado "largo" 1000,
ilustrado en las figs. 5A y 5B, los haces fotoeléctricos emitidos
por el primer sensor 31 y el segundo sensor 32 estarán sin cubrir
aproximadamente al mismo tiempo (o dentro de un periodo de tiempo
preseleccionado que puede seleccionarse según considere el
programador) cuando un objeto embalado adecuadamente largo 1000
bascule sobre el rodillo de basculación 25. Por tanto, el sistema de
la invención supone que un paquete es largo si el primer y el
segundo sensor no están cubiertos (es decir, no están activados)
dentro de un periodo de tiempo preseleccionado. Como puede
entenderse, este periodo programado puede modificarse según sea
necesario, por ejemplo si se usan diferentes velocidades para las
cintas o si cambian las características típicas de los objetos
embalados, por lo que no puede establecerse un periodo de tiempo
particular preferido.
Para un objeto embalado de longitud mediana
2000, ilustrado en las figs. 6A y 6B, o para un objeto embalado de
longitud corta 3000, mostrado en las figs. 7A y 7B, el haz
fotoeléctrico emitido por el primer sensor 31 estará sin cubrir
(aunque no debido a la basculación) mientras que el segundo sensor
32 permanece obstruido.
Con el fin de distinguir entre un objeto
embalado mediano 2000 y un objeto embalado corto 3000, el cuarto
sensor 34 se usa junto con controles del sistema. En particular, el
momento en el cual el segundo sensor 32 no está cubierto se compara
con el momento en el cual el cuarto sensor 34 está cubierto. Si
estos eventos se producen dentro de un cierto periodo de tiempo
predeterminado (que de nuevo puede variar dependiendo del sistema y
que puede seleccionarse durante la configuración o la programación
del sistema) el sistema supone que el paquete ha basculado desde la
posición mostrada en la fig. 6A hasta la posición mostrada en la
fig. 6B y por tanto es un objeto embalado de longitud mediana 2000.
Si, en cambio, estos eventos no se producen dentro de un periodo de
tiempo determinado, entonces se supone que se produce el escenario
mostrado en las figs. 7A y 7B, dando como resultado la
determinación de un objeto embalado corto 3000.
Debe entenderse que los periodos de tiempo
descritos anteriormente pueden ser diferentes dependiendo de los
tipos de artículos que el aparato esté procesando, dependiendo de la
velocidad a la que esté funcionando el aparato, dependiendo de la
sensibilidad de los sensores, dependiendo de la definición deseada
de "largo", "mediano" o "corto", o dependiendo de
otras variables distintas.
De esta manera, el tamaño del objeto 200 se
estima mediante los tres sensores 31, 32, 34 junto con controles
del sistema, y el sistema asigna un tamaño de objeto de objeto
embalado largo 1000, objeto embalado mediano 2000 u objeto embalado
corto 3000.
En un procedimiento de la presente invención, la
determinación de un objeto embalado largo 1000, un objeto embalado
mediano 2000 o un objeto embalado corto 3000 da como resultado la
asignación de un valor del CG mediante tres procedimientos
diferentes. Esta asignación puede realizarse evaluando las
características de basculación de los objetos embalados o mediante
la asignación de un CG mediante procedimientos empíricos, sin
evaluar las características de basculación.
En el caso de un objeto embalado corto, se
establece simplemente que el CG está en la zona media del objeto
embalado. Por tanto, no se realiza ninguna evaluación de la
basculación; sólo se necesita la longitud medida del objeto
embalado. Esto se realiza mediante la cortina lumina 33 junto con la
velocidad conocida de la cinta. Sin embargo, debe entenderse que la
información de la cortina luminosa horizontal 33 se almacena de
manera que puede usarse en caso de que se procese un objeto
embalado corto (lo que el sistema no sabría hasta después de haber
atravesado la cortina luminosa).
En el caso de objetos embalados medianos y
largos, se realiza una estimación de la ubicación del CG
"evaluando la basculación" según se describe posteriormente en
mayor detalle; dicho de otro modo, detectando en qué momento los
objetos embalados inician y finalizan su basculación sobre el
rodillo de basculación loco 25.
En el caso de objetos embalados medianos, se
usará el sensor 32 para detectar el inicio de la basculación del
objeto embalado. En el caso de los objetos embalados largos, se
usará el sensor 31 para detectar el inicio de la basculación del
objeto embalado, aunque puede entenderse que el sensor 32 tampoco
estará cubierto en aproximadamente el mismo momento. Esto se
reconoce como una novedad importante ya que puede entenderse que
cuanto más lejos esté el sensor con respecto a la ubicación de
basculación, mayor será la precisión de la medición de basculación;
por tanto, la invención optimiza el uso de los dos sensores 31, 32.
En ambos casos, el sensor de cortina luminosa 33 se usa para
determinar la distancia que ha recorrido el paquete sobre el
rodillo de basculación loco 25 en el momento en el que inicia su
basculación.
Por tanto, puede observarse que la invención
permite el uso de los dos primeros sensores 31 y 32 para la
evaluación de la basculación, sólo cuando sea posible, para obtener
una mayor precisión, y permite el uso del sensor disponible más
alejado aguas arriba que está sin cubrir por la basculación.
Un procedimiento de la presente invención mide
la ubicación aproximada del centro de gravedad (CG) de un objeto
200 evaluando sus características de basculación sobre el rodillo de
basculación loco 25. Una vez que el paquete haya pasado sobre el
rodillo 25, debe entenderse que se ha determinado un componente del
centro de gravedad. Este componente del centro de gravedad está
sólo en un eje, el cual, presumiblemente para fines de esta
descripción, será el eje "x" que, también presumiblemente para
fines de esta descripción, será el eje a lo largo del cual el
objeto embalado se desplaza desde el principio hasta el final de
todo el sistema de dispositivos transportadores. Por tanto, el
cálculo del centro de gravedad estará, presumiblemente, a una
determinada distancia con respecto al borde delantero del paquete.
Esta distancia se determina reconociendo en qué punto el objeto
embalado "bascula" después de que su borde delantero haya
pasado sobre el rodillo pivotante.
Como puede entenderse, un objeto 200 que se
transporte ascendentemente sobre el dispositivo transportador
inclinado 20 y sobre el primer dispositivo transportador horizontal
40 empezará a bascular cuando su CG pase sobre el rodillo de
basculación 25 en la cima. La presente invención usa una serie de
sensores para medir la distancia entre el borde delantero 220 de un
objeto 200 y la posición longitudinal aproximada del CG. Usando la
ubicación aproximada del CG, un dispositivo desviador 70 situado
aguas abajo de los sensores se acciona para empujar contra el CG
del objeto 220.
Las figs. 8A y 8B son diagramas de bloques que
son útiles para demostrar el principio básico del procedimiento
inventivo. El eje x-y está centrado en torno al
borde delantero 220 del objeto 200. El peso W del objeto 200
se muestra actuando a través del centro de gravedad (CG). El eje
x-y está fijo con respecto al objeto 200 y, por
tanto, se desplaza y rota con el objeto 200 a medida que éste se
desplaza y rota.
La fig. 8B muestra el objeto 200 en el momento
aproximado en el que el CG está ubicado directamente sobre la cima
entre el plano inclinado y el plano horizontal (se supondrá que el
objeto embalado acaba de empezar su basculación). En esta
ubicación, la distancia b es la coordenada x del CG. El
objetivo de la presente invención es calcular esta distancia
b para el objeto 200.
Haciendo referencia a los diagramas de bloque de
las figs. 8A y 8B, el sistema de la presente invención, en un
aspecto, usa la velocidad vx conocida de los dispositivos
transportadores y los diversos tiempos en los que se activan
determinados sensores para medir los datos de cada objeto 200. En un
aspecto de la presente invención, el sensor de cortina vertical 33
(mostrado en la fig. 8A) detecta primero el borde delantero 220 del
objeto 200 en un tiempo definido como T1. En el momento de
tiempo ilustrado en la fig. 8B, el objeto 200 ha empezado a
bascular (en el sentido de las agujas del reloj) de manera que cada
uno de los tres sensores 31, 32, 34 está despejado. Este momento de
tiempo se define como T2. El procedimiento inventivo usa la
diferencia entre T2 y T1 para calcular la distancia
b para el objeto 200 que está midiéndose. En una realización
preferida, el tiempo T1 se establece a cero segundos de
manera que solamente el tiempo T2 representa el tiempo
necesario para calcular la distancia b.
En un aspecto relacionado de la presente
invención, el procedimiento para calcular la distancia b
parte de las leyes del movimiento conocidas; específicamente, la
distancia es igual a la velocidad multiplicada por el tiempo.
Debido al ángulo de inclinación y al hecho de que el peso W
de un objeto siempre se ejerce verticalmente hacia abajo, el
procedimiento de la presente invención calcula primero la distancia
a mostrada en la fig. 8B. Aplicando las leyes del movimiento
al diagrama de bloques de la fig. 8B y usando la velocidad
vx conocida de los dispositivos transportadores, la distancia
a es igual a vx multiplicada por la diferencia entre
T2 y T1.
a = vx * (T2 -
T1)
Si T1 es igual a cero segundos, la
distancia a es igual a vx multiplicada por
T2.
Los expertos en la materia apreciarán que hay
una diferencia entre la distancia a y la distancia b.
La distancia b es más corta que la distancia a. En la
fig. 8B, la diferencia entre la distancia a y la distancia
b está etiquetada como la distancia c.
En un aspecto de la presente invención, se ha
observado que la distancia c varía dependiendo del ángulo de
inclinación y de la velocidad vx de los dispositivos
transportadores. A medida que aumenta la velocidad vx de los
dispositivos transportadores, aumenta la distancia c.
En un aspecto relacionado, el procedimiento de
la presente invención incluye una distancia conocida como un factor
de corrección cf que se ha determinado experimentalmente
usando objetos con ubicaciones conocidas del CG y con pesos
conocidos. El factor de corrección cf es una función de la
velocidad vx de los dispositivos transportadores, del ángulo
de inclinación y del peso W del objeto 200. Por ejemplo, para
un ángulo de inclinación de diez grados y una velocidad vx
de los dispositivos transportadores de 45,72 metros por minuto (150
pies por minuto), el factor de corrección cf es de 2,54 cm
(1 pulgada). En el mismo ángulo, para una velocidad vx de
los dispositivos transportadores de 91,44 metros por minuto (300
pies por minuto), el factor de corrección cf es de 6,35 cm
(2,5 pulgadas). Para una velocidad vx de los dispositivos
transportadores de 137,16 metros por minuto (450 pies por minuto),
el factor de corrección cf es de 10,16 cm (4 pulgadas).
Se ha observado que el factor de corrección
cf es una aproximación de la distancia c lo bastante
preciso como para dar como resultado un cálculo fiable de la
distancia b. Recordando a partir de la fig. 8b que b
es igual a a menos c,
b = a –
c
usando el cálculo expuesto
anteriormente para la distancia
a,
b = [vx * (T2 –
T1)] –
c
y usando el factor de corrección
cf en lugar de la distancia
c,
b = [vx * (T2 –
T1)] -
cf
puede calcularse, con la suficiente
precisión, la distancia b, la cual indica la posición del CG
del objeto 200. En una realización preferida en la que T1 es
igual a cero segundos, el cálculo se obtiene
como,
b = [vx * T2] -
cf
donde T2 se mide mediante
los sensores de la presente invención, vx es la velocidad
conocida de los dispositivos transportadores y cf es el
factor de corrección que corresponde al ángulo de inclinación y a la
velocidad conocida de los dispositivos
transportadores.
\vskip1.000000\baselineskip
En un aspecto adicional del sistema 10, el
conjunto de determinación del perfil 50 se comunica con el primer
controlador 90. El conjunto de determinación del perfil 50 detecta
tanto el ancho total del objeto 200 como la ubicación del borde
lateral cercano del objeto 200, que para los fines de esta
descripción se supondrá que es el lado opuesto a la zona de
recogida 100 de la fig. 2. El conjunto de determinación del perfil
50 transmite una señal, que representa tales mediciones, al primer
controlador 90.
El segundo controlador 92, que usa datos del
primer controlador 90, está configurado para controlar al actuador
de dispositivo desviador 75 para colocar previamente la cinta
estrecha 71 del dispositivo desviador 70. La tarea de colocación
previa se produce cuando el sensor activador de dispositivo
desviador 77 detecta el objeto 200. La tarea de colocación previa
mueve la cinta 71 desde una posición inicial hasta una posición de
borde. La posición de borde representa la ubicación de la cinta
estrecha 71 de manera que el primero de los resaltes 71 se sitúa
cerca de donde pasará el borde lateral cercano del objeto 200 cuando
llegue al dispositivo desviador 70. Basándose en la ubicación
conocida del borde lateral cercano, el actuador 75 coloca la cinta
estrecha 71 del dispositivo desviador 70 en la posición de borde
para colocar previamente la cinta estrecha 71 y preparar el sistema
para desviar el objeto 200 hacia la zona de recogida 100.
A continuación volverá a explicarse el proceso
total considerando la descripción anterior de los elementos
particulares.
Tal y como se ha indicado anteriormente, la
clasificación de los diversos objetos embalados requiere varios
sensores y controladores para activar suavemente una variedad de
dispositivos auxiliares situados a lo largo del dispositivo
transportador, tal como los mecanismos de desviación que mueven un
objeto embalado seleccionado desde un dispositivo de transporte.
Tal acción suave del dispositivo desviador requiere una gran
cantidad de datos acerca del paquete que está desviándose,
especialmente cuando se requiere que el dispositivo desviador mueva
objetos embalados de diferentes tamaños, formas y pesos.
En primer lugar, un paquete se coloca, de manera
manual o automática, sobre este dispositivo transportador inclinado
y se introduce cerca del grupo de sensores de inclinación 30.
El sensor de cortina horizontal 33 del grupo de
sensores de basculación 30 transmite una señal al primer controlador
90 cuando detecta la presencia de un paquete en un tiempo
T1. Preferentemente, T1 se establece a cero cuando se
recibe la señal, de manera que la recepción de la señal inicia un
medidor de intervalos tiempo que funciona de manera similar a un
cronómetro. Los otros tres sensores 31, 32, 34 también se usan para
la detección, tal y como se ha descrito anteriormente.
Por tanto, el grupo de sensores de basculación
30 detecta datos acerca del paquete a medida que éste pasa sobre el
rodillo de basculación 25, incluyendo datos relacionados con el
tamaño y con la rigidez relativa del paquete, así como el CG del
paquete. Cuando el paquete haya pasado el grupo de sensores de
basculación 30, se habrá recogido toda la información necesaria
para asignar el centro de gravedad.
El grupo de sensores del ancho 50 mide entonces
el ancho del paquete, así como su ubicación lateral sobre el
segundo dispositivo transportador horizontal 60. Después, el paquete
se aproxima al dispositivo desviador.
Si el paquete va a desviarse lateralmente, los
datos de sensor se transmiten a un procesador de señales 90 que, a
su vez, controla un actuador 75 para mover el dispositivo desviador
70 de manera que el dispositivo desviador 70 desvía el paquete
haciendo contacto con el paquete mediante un resalte de dispositivo
desviador 72 (o con otro elemento de desviación adecuado) cuando el
resalte se desplaza hacia el centro de gravedad aproximado del
paquete. Este centro de gravedad (también denominado "CG") se
basa en los datos del objeto recopilados por la pluralidad de
sensores colocados específicamente aguas arriba. Este "CG"
aproximado puede obtenerse a través de una medición real o por
estimación, tal y como se ha descrito anteriormente.
Preferentemente, el resalte empuja contra el centro de gravedad
aproximado del paquete, desviando de ese modo el paquete desde el
dispositivo transportador con una rotación mínima.
Si no va a desviarse el artículo, el paquete
pasa sobre dispositivo desviador sin que éste lo toque.
Aunque esta invención se ha descrito en detalle
en referencia a las realizaciones desveladas, se entenderá que
muchas variaciones y modificaciones podrían ser efectuadas sin
apartarse del ámbito de la invención tal y como se define en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (18)
1. Un aparato de transporte (10) para evaluar
una pluralidad de paquetes de diferentes longitudes que se
transportan sobre el mismo, comprendiendo dicho aparato:
- A)
- un primer dispositivo transportador (20) que define una primera superficie de transporte y que incluye una ubicación de salida que presenta una cima (25) adyacente a la misma;
- B)
- un primer sensor (31) configurado para detectar la presencia de una primera parte de paquete de un paquete sobre dicha primera superficie de transporte, dicho primer sensor (31) configurado para proporcionar una primera señal de sensor cuando dicha primera parte de paquete sale del alcance de detección de dicho primer sensor (31) ya sea debido a la basculación de dicho paquete sobre dicha cima (25) o, como alternativa, debido al movimiento de dicho paquete a lo largo de dicha primera superficie de dispositivo transportador sin basculación, estando dicho primer sensor (31) a una primera distancia con respecto a dicha cima (25);
- C)
- un segundo detector (32) configurado para detectar la presencia de una segunda parte de paquete de dicho paquete sobre dicha primera superficie de transporte, dicho segundo sensor (32) configurado para proporcionar una segunda señal de sensor cuando dicha segunda parte de paquete sale del alcance de detección de dicho segundo sensor ya sea debido a la basculación de dicho paquete sobre dicha cima (25) o, como alternativa, debido al movimiento de dicho paquete a lo largo de dicha primera parte de dispositivo transportador sin basculación, estando dicho segundo sensor (32) a una segunda distancia con respecto a dicha cima (25), siendo dicha segunda distancia inferior a dicha primera distancia; y
- D)
- un dispositivo de procesamiento de señales (90) para recibir dicha primera y dicha segunda señal y para determinar para cada paquete si se cumple una de dos condiciones;
- 1)
- una primera condición en la que dicha primera y dicha segunda señal de sensor se generan en un tiempo predeterminado;
- 2)
- una segunda condición en la que dicha primera y dicha segunda señal de sensor no se generan en dicho tiempo predeterminado, proporcionando dicho dispositivo de procesamiento de señales una salida diferente con respecto a la longitud del paquete dependiendo de si se cumple dicha primera o dicha segunda condición.
2. El aparato según la reivindicación 1, en el
que dicho dispositivo de procesamiento está adaptado para estimar
que la longitud de un paquete es más larga que una longitud
predeterminada si un paquete cumple dicha primera condición, y para
estimar que la longitud de un paquete es más corta que una longitud
predeterminada si un paquete cumple dicha segunda condición.
3. El aparato de transporte según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, y que comprende además
medios (33) para proporcionar una señal a dicho medio de
procesamiento de señales (90) correspondiente con la distancia que
un paquete ha recorrido sobre dicha cima (25) en el instante en el
que el paquete empieza a bascular, con el fin de estimar el centro
de gravedad.
4. El aparato de transporte según la
reivindicación 3, en el que un sensor de cortina (33) se usa para
detectar cuándo dicho paquete ha pasado sobre dicha cima (25).
5. El aparato de transporte según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que dicho primer dispositivo
transportador (20) es una cinta transportadora y en el que dicha
cima está definida por un rodillo de basculación (25).
6. El aparato de transporte según la
reivindicación 5, en el que dicho rodillo de basculación es un
rodillo loco.
7. El aparato de transporte según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho primer dispositivo
transportador es una cinta transportadora y en el que dicha cima
(25) está definida por el extremo aguas abajo de dicha cinta
transportadora.
8. Un aparato de transporte según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, y para evaluar la flexibilidad de
cada uno de una pluralidad de paquetes que están transportándose a
lo largo de una trayectoria de transporte, dicha pluralidad de
paquetes incluyendo paquetes más flexibles y menos flexibles siendo
de manera correspondiente más o menos flexibles que una
flexibilidad de paquete predeterminada, comprendiendo dicho aparato
además:
un segundo dispositivo transportador (40)
situado aguas abajo de dicho primer dispositivo transportador (20)
para permitir el paso de paquetes desde dicho primer a dicho segundo
dispositivo transportador, definiendo dicho segundo dispositivo
transportador (40) una superficie de soporte en un ángulo con
respecto a la superficie de soporte del primer dispositivo
transportador (20), de manera que los paquetes menos flexibles
tienden a bascular como una unidad pero no a deformarse cuando
pasan desde dicho primer dispositivo transportador a dicho segundo
dispositivo transportador, pero de manera que los paquetes más
flexibles tienden a no bascular como una unidad sino a deformarse
sobre dicha cima (25) cuando pasan desde dicho primer dispositivo
transportador (20) a dicho segundo dispositivo transportador
(40);
un sensor aguas abajo (34) en el lado aguas
abajo de dicha cima (25) y cerca de la superficie de soporte del
segundo dispositivo transportador (40), comprendiendo dicho sensor
aguas abajo (34) y uno de dicho primer y dicho segundo sensor (31,
32) un par de sensores situados de manera que un paquete más
flexible de suficiente longitud se doblará mientras pase sobre
dicha cima (25) y activará ambos sensores del par, mientras que un
paquete menos flexible sólo activará un sensor al mismo tiempo
mientras pase a lo largo de dicha trayectoria de transporte; y
estando adaptado dicho dispositivo de
procesamiento (90) para distinguir entre paquetes más flexibles y
menos flexibles basándose en la salida de dicho par de sensores
mientras están transportándose dichos paquetes a lo largo de dicha
trayectoria.
9. Un procedimiento de transporte para evaluar
una pluralidad de paquetes que presentan diferentes longitudes
físicas, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:
- A)
- proporcionar un dispositivo transportador que presente una trayectoria de transporte que incluya una cima adyacente a la salida de la misma y sobre la cual dicha pluralidad de paquetes pueda bascular de manera individual desde una primera posición no basculada hasta una segunda posición basculada mientras está transportándose a lo largo de dicha trayectoria;
- B)
- proporcionar un primer sensor cerca de dicha trayectoria de transporte y situado a una primera distancia con respecto a dicha cima;
- C)
- proporcionar un segundo sensor cerca de dicha trayectoria de transporte y situado a una segunda distancia con respecto a dicha cima, siendo dicha segunda distancia inferior a dicha primera distancia;
- D)
- transportar dicha pluralidad de paquetes a lo largo de dicha trayectoria de transporte de manera que cada paquete bascule sobre dicha cima;
- E)
- determinar para cada uno de los paquetes si se cumple una de las dos condiciones siguientes;
- 1)
- una primera condición en la que la basculación del paquete empieza cuando dicho paquete todavía está detectándose tanto por dicho primer como por dicho segundo sensor; o
- 2)
- una segunda condición en la que la basculación del paquete empieza después de que dicho paquete haya salido del alcance de dicho primer sensor pero mientras esté detectándose todavía por dicho segundo sensor, y
- F)
- estimar la longitud de paquete para cada uno de dichos paquetes basándose en si dicho paquete satisface dicha primera o dicha segunda condición.
10. El procedimiento según la reivindicación 9,
en el que la longitud de paquete se estima que es más larga que una
longitud predeterminada dada si un paquete satisface dicha primera
condición y en el que la longitud de paquete se estima que es más
corta que una longitud predeterminada dada si un paquete satisface
dicha segunda condición.
11. Un procedimiento según la reivindicación 9 o
la reivindicación 10, y para evaluar las características físicas de
los paquetes que están transportándose a lo largo de una trayectoria
de transporte, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:
- G)
- definir una norma de flexibilidad que distinga los paquetes más flexibles de los paquetes menos flexibles;
- H)
- colocar una pluralidad de sensores cerca de una parte de dicha trayectoria de transporte, dichos sensores colocados de manera que si todos ellos pueden detectar al mismo tiempo una parte de un paquete dado cuando dicho paquete pasa a lo largo de dicha parte de trayectoria de transporte, se considera que dicho paquete es más flexible según dicha norma de flexibilidad, pero si todos dichos sensores no pueden detectar al mismo tiempo una parte de un paquete dado cuando dicho paquete pasa a lo largo de dicha parte de trayectoria de transporte, se considera que dicho paquete es menos flexible según dicha norma de flexibilidad;
- I)
- transportar un paquete a lo largo de dicha parte de trayectoria de transporte mientras se detecta dicho paquete por dicha pluralidad de sensores; y
- J)
- basándose en la detección de dicho paquete mediante dichos detectores en la etapa "I", determinar si dicho paquete es más flexible o menos flexible según dicha norma de flexibilidad.
12. El procedimiento según la reivindicación 11,
en el que en la etapa "H", dicha cima provoca que los paquetes
rígidos basculen, mientras que los paquetes flexibles se doblan
sobre dicha cima.
13. El procedimiento según la reivindicación 11
o la reivindicación 12, en el que dicha determinación de la etapa
"J" comprende asignar una ubicación de centro de gravedad
predeterminada si se reconoce un paquete más flexible.
14. Un procedimiento según la reivindicación 13,
y que incluye las etapas de
transportar dicha pluralidad de paquetes a lo
largo de una trayectoria de transporte; y
expulsar cada uno de dichos paquetes desde dicha
trayectoria de transporte teniendo en cuenta la ubicación asignada
del centro de gravedad cuando se determina dónde hacer contacto con
dichos paquetes para la expulsión de los mismos.
15. El procedimiento según la reivindicación 13
o la reivindicación 14, en el que dicha determinación se refiere a
una característica predeterminada y constante del centro de
gravedad.
16. El procedimiento según la reivindicación 15,
en el que dicha característica predeterminada y constante del
centro de gravedad supone que el centro de gravedad está ubicado a
una distancia con respecto al borde delantero del paquete que es el
40 por ciento de la longitud total del paquete.
17. El procedimiento según la reivindicación 13
o la reivindicación 14, en el que dicha determinación se refiere al
uso de una característica medida del centro de gravedad.
18. El procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 17, en el que dicho primer conjunto de
transporte está dotado de un rodillo de basculación para formar
dicha cima.
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