ES2911211T3 - Transportador de banda de rodillos apilados con control de zonas - Google Patents

Transportador de banda de rodillos apilados con control de zonas Download PDF

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Abstract

Una banda transportadora (11) que comprende: un lado superior (27) y un lado inferior opuesto (25), con una pluralidad de cavidades (23) que se extienden desde el lado superior (27) hasta el lado inferior (25); un conjunto de juegos de rodillos (20) que incluyen: un rodillo superior (22) en el lado superior (27) para soportar los artículos transportados; un rodillo inferior (24) en el lado inferior (25) en contacto con el rodillo superior (22) de manera que la rota- ción del rodillo inferior en una primera dirección provoca la rotación del rodillo superior en una segunda di- rección opuesta; en el que cada rodillo superior (22) y cada rodillo inferior (24) están dispuestos en una pila vertical en una de las cavidades (23); caracterizado porque la banda transportadora comprende canales (42, 43, 44) a lo largo de los cuales los conjuntos de rodillos (20) se desplazan desde una primera posición en la que el rodillo superior (27) se extiende hasta un nivel máximo (46) por encima del lado superior (27) y una segunda posición en la que el rodillo superior (27) se extiende hasta un nivel mínimo (48) por debajo del nivel máximo (46); y porque la banda transportadora (11) comprende además una superficie de frenado (50) situada por debajo del rodillo superior (22), de modo que el peso de un artículo transportado (38) que descansa sobre el rodillo superior (22) empuja a éste contra la superficie de frenado (50).

Description

DESCRIPCIÓN
Transportador de banda de rodillos apilados con control de zonas
Antecedentes
La invención se refiere en general a transportadores accionados por motor y a transportadores de banda con rodillos apilados. La invención también se refiere a una banda transportadora y a un procedimiento para transportar artícu­ los.
En muchas aplicaciones de transporte es necesario convertir un flujo masivo de artículos en una única fila. Por ejemplo, algunos dispositivos de procesamiento sólo pueden operar con un artículo a la vez. En esos casos, los artículos deben ser singularizados antes de llegar a los dispositivos. Y como otro ejemplo, la clasificación de artículos singulares en un transportador es más sencilla si los artículos están en una única fila en lugar de estar lado por lado.
El documento US 2014/0090961 A1 se refiere a una banda transportadora que tiene rodillos apilados bidireccionales, teniendo la citada banda las características del preámbulo de la reivindicación 1. El documento también se refie­ re a un procedimiento que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 8.
Sumario
La presente invención proporciona una banda transportadora de acuerdo con la reivindicación 1 y un procedimiento para transportar artículos de acuerdo con la reivindicación 8. Cualquier otra materia descrita en la presente memoria descriptiva que no esté comprendida en las reivindicaciones se proporciona únicamente a título informativo.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista isométrica de una porción de una pista de transporte de un transportador de acuer­ do con la invención;
la figura 2 es una vista en alzado frontal de una porción del transportador de la figura 1;
la figura 3 es una vista en alzado lateral del transportador de la figura 1;
la figura 4 es una vista en alzado lateral del interior de la banda transportadora de la figura 1;
la figura 5 es una vista en planta superior del sistema de transportador que usa el transportador de la figura 1; y
la figura 6 es un diagrama de bloques de un sistema de control utilizable con el sistema de transportador de la figura 5.
Descripción detallada
Una porción de la pista de transporte de un sistema de transportador de acuerdo con la invención se muestra en la figura 1. El sistema de transportador 10 incluye una banda de transportador modular 11 construida con una serie de filas 12 de uno o más módulos de banda 14. Las filas están enlazadas unas a las otras por medio de juntas de bisa­ gra 16 formadas por varillas de bisagra 17 que unen elementos de bisagra 18, 19 intercalados de filas adyacentes. La banda transportadora 11 es una banda transportadora de doble rodillo que incluye una serie de conjuntos de rodillos 20 que incluyen un rodillo superior 22 y un rodillo inferior 24 dispuestos en una pila vertical en una cavidad 23 que se extiende desde un lado inferior 25 de la cinta hasta un lado superior 27. Las periferias de los rodillos supe­ rior e inferior en cada conjunto, o pila, están en contacto, de modo que la rotación del rodillo inferior en una dirección provoca la rotación del rodillo superior en la dirección opuesta. Tanto los rodillos superior como el inferior en este ejemplo son rodillos cilíndricos montados en, o formados integralmente con, los ejes 26. Debido a que los ejes 26 están orientados perpendicularmente a la dirección de desplazamiento de la cinta 28, los rodillos rotan en una direc­ ción paralela a la dirección de desplazamiento de la cinta. Los rodillos en esta orientación se denominan rodillos en línea debido a que rotan en línea con la dirección de desplazamiento de la cinta 26. Los conjuntos de rodillos po­ drían estar formados alternativamente con un rodillo esférico sin eje en lugar del rodillo superior o del rodillo inferior. O bien, cada conjunto de rodillos podría comprender dos rodillos superiores que entran en contacto con un único rodillo inferior, o un rodillo superior que entra en contacto con un par de rodillos inferiores. Los rodillos inferiores 24 se extienden hacia abajo desde la cavidad 23 en el lado inferior 25 de la cinta. Los rodillos superiores 22 se extien­ den hacia arriba desde la cavidad en el lado superior 27. Los conjuntos de rodillos 20 están dispuestos en filas late­ rales R y columnas longitudinales C a lo ancho y a lo largo de la banda 11.
La pista de transporte del transportador incluye bandas de desgaste estacionarias 30 situadas bajo el recorrido superior de la banda 11 entre las columnas C de rodillos. El resto de la pista de transporte está dividido en segmentos de superficie de apoyo 32 controlables independientemente y dispuestos para formar una rejilla. Cada uno de los segmentos está dimensionado, en este ejemplo, para accionar un único conjunto de rodillos 20. Pero cada segmento podría ser más grande para accionar varios conjuntos de rodillos contiguos. Los segmentos 32 accionan los conjun­ tos de rodillos 20 moviéndose a su posición para entrar en contacto con los rodillos inferiores 24 a medida que pa­ san. En este ejemplo, esto significaría elevar los segmentos 32 desde las posiciones mostradas hasta un nivel por encima de las superficies de apoyo superiores 34 de las cintas de desgaste 30. A medida que la banda transporta­ dora 11 avanza en la dirección de desplazamiento 28 de la cinta, los rodillos inferiores 24 ruedan sobre la superficie de apoyo superior del segmento elevado 36. La dirección de rotación de cada uno de los rodillos inferiores en su tangente superior es paralela a la dirección de desplazamiento de la cinta 28. Sin deslizamiento, la velocidad tan­ gencial del rodillo inferior en su parte superior es igual a la velocidad de la cinta. El contacto de rodadura del rodillo inferior 24 con el rodillo superior 22 hace que el rodillo superior rote en sentido contrario. La velocidad tangencial del rodillo superior accionado 22 es igual a la velocidad de la cinta, pero en sentido contrario. De esta manera, un artícu­ lo sobre uno o más conjuntos de rodillos accionados 20 parece marcar un tiempo estacionario a un observador esta­ cionario. Esto también se muestra en la figura 3. Si la cinta se desplaza hacia la derecha con una velocidad V, los rodillos superiores accionados 22 tienen una velocidad tangencial de - V en la parte superior. Y la velocidad absoluta de un artículo 38 sobre los conjuntos de rodillos accionados 20 es cero.
Un esquema para accionar los juegos de rodillos 20 se muestra en la figura 2. El conjunto de rodillos 20 de la iz­ quierda se muestra accionado. El segmento 32 es elevado a una posición de accionamiento por medio de un actuador 40, tal como el rodillo neumático o hidráulico mostrado, o por medio de levas, motores, imanes o resortes, o combinaciones de ellos, por ejemplo. En la posición de accionamiento, el segmento 32 proporciona una superficie de apoyo 36 sobre la que rueda el rodillo inferior 24 a medida que la cinta avanza en el sentido de la marcha. La figura 3 también muestra los segmentos 32 en la posición de accionamiento en contacto con los rodillos inferiores 24. El segmento 32' de la derecha en la figura 2 se muestra bajado por el actuador 40' a una posición de desactivación fuera del contacto con el rodillo inferior 24'. El movimiento de avance de la banda 11 no imparte ninguna rotación a los rodillos desactivados 24', 22' en el conjunto de rodillos 20'.
Como se muestra en la figura 3, los ejes 26, 27 de los rodillos superior e inferior 22, 24 están retenidos en un largo canal vertical 42 en cada extremo. O bien están retenidos en un par de canales verticales más cortos 43, 44 en cada extremo. Los canales verticales permiten que los conjuntos de rodillos 20 se muevan hacia arriba, cuando son ac­ cionados por los segmentos 24, hasta un nivel más alto, máximo, 46 mostrado en la figura 3 y a la izquierda en la figura 2 y para moverse hacia abajo a un nivel mínimo inferior 48 mostrado a la derecha en la figura 2. Además, como se muestra en la figura 4, el conjunto de rodillos 40' desactivado y bajado en la izquierda se frena por fricción, ya que el rodillo superior 22' está asentado sobre una superficie 50 de la banda 11 que actúa como zapata de freno del conjunto de rodillos 20'. El rodillo inferior 24', fuera de contacto con el segmento subyacente bajado, es frenado por el rodillo superior frenado 22'. El peso de un artículo sobre el conjunto de rodillos desactivados 20' empuja el rodillo superior 22' hacia abajo 52 contra la superficie de frenado 50. La fuerza de frenado es proporcional al peso del artículo. Un artículo sobre los juegos de rodillos 22' frenados, es decir, desactivados, se desplaza con la banda transportadora 11 en el sentido de la marcha de la banda a la velocidad de la banda.
Cuando el conjunto de rodillos 20 de la derecha en la figura 4 es elevado 52 por el segmento subyacente hasta la posición de accionamiento, el rodillo superior 22 se eleva por encima de la superficie de frenado 50 y rota cuando es accionado por el rodillo inferior 24 en contacto con el segmento accionado.
Debido a que el rodillo superior accionado 22 en la figura 2 se eleva a un nivel más alto 46 que el nivel más bajo 48 del rodillo superior desactivado 22', los artículos que deben permanecer en su lugar a lo largo del recorrido del transportador sobre los rodillos activados, pero que se extienden más allá de los rodillos activados hasta los rodillos desactivados y frenados, no se ven afectados por los rodillos frenados debido a que los rodillos superiores desacti­ vados están rebajados por debajo del nivel 46 de los conjuntos de rodillos activados 20 y no entran en contacto con los artículos. En las proximidades de los conjuntos de rodillos bajados y desactivados 20', la banda transportadora 11 está soportada entre las columnas de rodillos desde abajo por las cintas de desgaste estacionarias 32.
Un ejemplo de un sistema de transportador que utiliza el transportador 10 de la figura 1 se muestra en la figura 5. La banda transportadora de doble rodillo 11 avanza en la dirección de desplazamiento de la banda 28. Los segmentos individuales 32 del conjunto de segmentos se accionan selectivamente para asegurar que los artículos transportados 38 se singularicen sobre un transportador de descarga 54 que avanza en una dirección de descarga 56 perpendicu­ lar a la dirección de desplazamiento 28 de la banda transportadora de doble rodillo 11. Los segmentos 32 son con­ trolados por un controlador 58, ilustrado en la figura 6. El controlador 58, tal como un ordenador o un controlador lógico programable, por ejemplo, recibe las señales de sensor 60 de un sensor óptico o de vídeo 62, tal como una o más cámaras, de un perfilador láser 2D o 3D, o de cualquier sensor capaz de adquirir las disposiciones de los artícu­ los sobre la banda transportadora. El sensor 62, está situado como se muestra en la figura 5 para detectar los artícu­ los 38 sobre la banda transportadora 11. El controlador 58 incluye un procesador y cualquier procesador en el sen­ sor 62 que está programado para convertir los datos del sensor en imágenes digitales. Un algoritmo de imagen eje­ cutado por el controlador 58 produce una imagen digital de los artículos en la banda transportadora. El algoritmo se ejecuta regularmente para producir una sucesión de imágenes de los artículos que muestran su posición en la cinta y en relación con los segmentos. El controlador 58 ejecuta un algoritmo de control que agrupa subconjuntos de los segmentos individuales 32 en zonas de control separadas 64 para los artículos en función de la imagen digital. El tamaño y la forma de cada zona de control están definidos por las huellas combinadas de los segmentos individua­ les que componen esa zona de control. El controlador actualiza entonces las agrupaciones a medida que la banda transportadora avanza y los artículos cambian de posición. El algoritmo de control modifica las zonas de control 64 de forma dinámica en función del artículo o artículos que deban desplazarse. Las zonas se mueven y pueden cam­ biar de forma a medida que los artículos se desplazan a lo largo de la pista de transporte. Los segmentos se dejan caer de las zonas a medida que las zonas se mueven, y se recogen nuevos segmentos. Todos los segmentos de una zona de control 64, en un momento dado, son activados (artículo detenido) o desactivados (artículo que avanza en la dirección de la banda 28 a la velocidad de la banda) por el controlador 58. Por ejemplo, si el controlador deter­ mina que el artículo 38' debe ser detenido, el controlador define una zona de control 64' que comprende segmentos bajo el artículo. A continuación, el controlador acciona todos esos segmentos conjuntamente para accionar los con­ juntos de rodillos correspondientes de la banda 11. El artículo 38' sobre los segmentos actuados en la zona 64' mar­ ca el tiempo sobre la banda móvil 11 para permitir que otro artículo en una zona desactivada pase o se transfiera fuera del extremo de la banda 11 y hacia el transportador de descarga 54. Cuando el controlador 58 determina que es el momento para que el artículo 38' avance, los segmentos de la zona de control 64' se desactivan para frenar los conjuntos de rodillos bajo el artículo y permitir que avance con la banda 11.
Como se muestra en la figura 6, el controlador 58 envía señales de control de activación / desactivación 66A - 66N a los actuadores 40A - 40N para cada segmento. El controlador 58 también puede utilizarse para controlar la velocidad de la banda con una señal de control 68 del motor a un motor de accionamiento de banda 70. El controlador puede utilizar la velocidad de la banda junto con la desactivación y el accionamiento de los segmentos para un control más fino de la entrega de paquetes. Alternativamente, la velocidad de la banda puede ser controlada por separado o puede ser fijada a una velocidad conocida. Si la velocidad de la banda se controla por separado y es modificable, se podría enviar una señal indicadora de velocidad al controlador 58 para que la utilice en el control de los segmentos 32.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Una banda transportadora (11) que comprende:
un lado superior (27) y un lado inferior opuesto (25), con una pluralidad de cavidades (23) que se extienden desde el lado superior (27) hasta el lado inferior (25);
un conjunto de juegos de rodillos (20) que incluyen:
un rodillo superior (22) en el lado superior (27) para soportar los artículos transportados;
un rodillo inferior (24) en el lado inferior (25) en contacto con el rodillo superior (22) de manera que la rota­ ción del rodillo inferior en una primera dirección provoca la rotación del rodillo superior en una segunda di­ rección opuesta;
en el que cada rodillo superior (22) y cada rodillo inferior (24) están dispuestos en una pila vertical en una de las cavidades (23); caracterizado porque
la banda transportadora comprende canales (42, 43, 44) a lo largo de los cuales los conjuntos de rodillos (20) se desplazan desde una primera posición en la que el rodillo superior (27) se extiende hasta un nivel máximo (46) por encima del lado superior (27) y una segunda posición en la que el rodillo superior (27) se extiende hasta un nivel mínimo (48) por debajo del nivel máximo (46); y
porque la banda transportadora (11) comprende además una superficie de frenado (50) situada por debajo del rodillo superior (22), de modo que el peso de un artículo transportado (38) que descansa sobre el rodillo superior (22) empuja a éste contra la superficie de frenado (50).
2. Una banda transportadora como en la reivindicación 1, en la que la superficie de frenado (50) asociada a cada conjunto de rodillos entra en contacto con el rodillo superior (22) cuando el conjunto de rodillos (20) está en la segunda posición para evitar que el rodillo superior (22) rote.
3. Una banda transportadora como la de la reivindicación 1, en la que los conjuntos de rodillos múltiples (20) están dispuestos en columnas (C) de conjuntos de rodillos que se extienden a lo largo de la banda transportadora (11) y en filas (R) de conjuntos de rodillos que se extienden a lo ancho de la banda transportadora.
4. Una banda transportadora como la de la reivindicación 1, en la que la banda transportadora (11) se desplaza en una dirección de desplazamiento de la cinta (28) y los rodillos superior e inferior (22, 24) rotan sobre ejes (26, 27) perpendiculares a la dirección de desplazamiento de la cinta.
5. Un transportador que comprende:
una banda transportadora de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores;
en la que los conjuntos de rodillos son móviles a lo largo de los canales (42, 43, 44) desde la primera posi­ ción hasta la segunda posición; y
un conjunto de segmentos (32) de accionamiento independiente bajo el lado inferior (25) de la banda trans­ portadora (11), cada uno de los cuales incluye una superficie de apoyo (36) movible selectivamente hacia y fuera del contacto con los rodillos inferiores (24);
en el que los juegos de rodillos (20) se mueven a la primera posición con los rodillos inferiores (24) rotando sobre la superficie de apoyo (36) cuando la superficie de apoyo se mueve en contacto con los rodillos infe­ riores y en el que los juegos de rodillos (20) se mueven a la segunda posición cuando la superficie de apo­ yo (36) está fuera de contacto con los rodillos inferiores (24).
6. Un transportador como el de la reivindicación 5, que comprende además un controlador (58) y una pluralidad de actuadores (40), cada uno de los cuales se encuentra acoplado a uno de los segmentos (32), en el que el con­ trolador agrupa uno o más subconjuntos de los segmentos en una o más zonas de control (64) y envía señales de control a los actuadores (40) para activar o desactivar todos los segmentos (32) en cada zona de control (64) simultáneamente.
7. Un transportador como el de la reivindicación 5 que comprende además un controlador (58) y un sistema de imágenes (62) que produce imágenes digitales sucesivas de los artículos transportados (38) sobre la banda transportadora (11), en el que el controlador (58) acciona los segmentos (32) en función de las imágenes digita­ les.
8. Un procedimiento para transportar artículos (38), comprendiendo el procedimiento :
soportar artículos (38) sobre un conjunto de rodillos superior e inferior apilados verticalmente (22, 24) en cavidades (23) en una banda transportadora de doble rodillo (11) que avanza en una dirección de despla­ zamiento de la cinta (28), en la que las cavidades (23) se extienden desde un lado inferior (25) de la cinta hasta un lado superior (27) de la misma;
formar una pista de transporte para la banda transportadora con un conjunto de segmentos de superficie de apoyo (32) accionables individualmente bajo la banda transportadora (11);
caracterizado por
accionar selectivamente los segmentos de la superficie de apoyo (32) para que se muevan a una primera posición en contacto con los rodillos inferiores (24) para elevar los rodillos superiores (22) a un nivel máxi­ mo (46) por encima de la parte superior (27) de la banda transportadora (11) y para hacer rotar los rodillos superiores (22) en una dirección opuesta a la dirección de desplazamiento de la cinta, de modo que los ar­ tículos (38) sobre los rodillos superiores rotatorios (22) marquen el tiempo;
desactivar selectivamente los segmentos de la superficie de apoyo (32) para pasar a una segunda posición fuera de contacto con los rodillos inferiores (24) para que los rodillos superiores desciendan a un nivel mí­ nimo (48) por debajo del nivel máximo (46); y
frenar por fricción los rodillos superiores desactivados (22) con superficies de frenado (50) en las cavidades (23), en las que las superficies de frenado (50) están por debajo de los rodillos superiores (22), de modo que el peso del artículo transportado que descansa sobre el rodillo superior (22) empuja el rodillo superior (22) contra las superficies de frenado (50), de modo que los artículos (38) que se encuentran encima de los rodillos superiores frenados avanzan en la dirección de desplazamiento de la cinta (28) con la banda trans­ portadora (11).
9. El procedimiento de la reivindicación 8 que comprende además:
agrupar uno o más subconjuntos de los segmentos de la superficie de apoyo (32) en una o más zonas de control (64) definidas por las huellas combinadas de los segmentos de la superficie de apoyo (32) agrupa­ dos en el subconjunto;
activar o desactivar simultáneamente todos los segmentos de la superficie de apoyo (32) en cada zona de control.
10. El procedimiento de la reivindicación 9 que comprende además:
la toma de imágenes de los artículos para proporcionar imágenes digitales de los artículos (38) sobre la banda transportadora (11);
agrupar el uno o más subconjuntos de los segmentos de la superficie de apoyo (3) en una o más zonas de control (64) definidas por las huellas combinadas de los segmentos de la superficie de apoyo (32) agrupa­ dos en el subconjunto en función de las imágenes digitales.
11. El procedimiento de la reivindicación 9 que comprende además reagrupar sucesivamente los segmentos de la superficie de apoyo (32) en zonas de control (64) que tienen otras huellas diferentes a medida que los artículos (38) son transportados a diferentes posiciones.
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