ES2943757A2 - Procedimiento y dispositivo de conteo y control de film para maquina enfardadora - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de conteo y control de film para máquina enfardadora que comprende un módulo de comunicaciones y gestión adecuado para comunicarse con al menos un servidor, un primer elemento de identificación de las bobinas de film, un segundo elemento de medición de cantidad de film durante los ciclos de enfardado y un módulo de comunicaciones que trabajan en paralelo a la enfardadora a la que se añaden y el primer elemento trabaja en colaboración con una tarjeta de identificación dispuesta en las bobinas de film que se dispensan y el segundo elemento se dispone en la carrera del film entre la bobina y el palet a enfardar, en donde los datos recabados son remitidos a un servidor que los transforma y cruza para obtener datos válidos para la gestión del stock y la eficiencia en las operaciones de enfardado.

Description

DESCRIPCIÓN
PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA
La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo adaptable a una gran mayoría de las máquinas enfardadoras (de brazo giratorio, plataforma, anillo o cualquier otra), que mide la cantidad y tipología de film que se dispensa y el número de palets enfardados.
El dispositivo cuenta con medios de medición de la cantidad de film consumido así como de identificación de la bobina, obteniendo datos de la capacidad de ésta y el tipo de film, estando comunicado con un servidor al que se remiten los datos. De esta manera resulta adecuado para controlar en tiempo real la cantidad de metraje dispensado en los procesos de enfardado así como de la tipología de film utilizada y capacidad de la bobina, pudiendo anticipar las necesidades de cambio de bobina y requerimientos de stock de film.
El campo de acción de la invención es el de máquinas enfardadoras.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Son bien conocidas las maquinas de enfardado de palets que realizan el enfardado mediante un carro portabobinas, done dichos carros portabobinas comprende una serie de rodillos tanto para soportar la bobina de film como para orientar y dar forma al film antes de entrar en contacto con la carga a enfardar.
La patente EP1504995 se refiere a una maquina enfardadora que cuenta con un par de brazos que se mueven con respecto a un bastidor, donde los extremos de los brazos cuentan con un dispositivo de desenrollado y plegado de film.
El modelo de utilidad U201932048 del propio solicitante muestra una maquina enfardadora autónoma apta tanto para desarrollar labores propias del enfadado como autonomía de movimiento y navegación, la cual cuenta con un brazo móvil que se desplaza alrededor de la carga enfardándola.
La patente EP1714876 se refiere a una máquina para envolver que comprende un marco fijo y una plataforma que puede girar sobre dicho marco, un eje que soporta un rollo de película polimérica el cual puede realizar un movimiento de traslación alrededor de la carga a enfardar.
La patente EP 2147864 del propio solicitante se refiere a una maquina fija la cual cuenta con un brazo giratorio que orbita alrededor de la carga a enfardar dicho brazo en uno de sus extremos cuenta con un carro portabobinas con rodillos donde en al menos uno de ellos se aloja una bobina de film y los demás ayudan a tensar el film antes de comenzar con el proceso de enfardado.
La patente US2022355962 se refiere a un sistema que comprende una máquina envolvedora, una pluralidad de sensores configurados para detectar el funcionamiento de la máquina, y un controlador conectado con los sensores. El controlador está configurado para establecer los valores deseados de los parámetros operativos de la máquina, durante la operación de la máquina, monitorear los valores reales de los parámetros de operación usando datos de los sensores, y en respuesta a una diferencia entre los valores deseados y los valores reales que son mayores que un umbral, emitir un comando para ajustar la operación de la máquina de modo que la diferencia sea menor que el umbral.
Ninguno de las anteriores invenciones contempla un dispositivo independiente de la maquina enfardadora donde su objetivo sea el control del stock basándose en la cantidad de film consumido y que cuente con elementos que puedan usarse para realizar dicho control permitiendo el seguimiento en tiempo real del consumo de film automatizando el control del inventario y pudiendo automatizar los tiempos de abastecimiento del stock sin la necesidad de solicitarlo manualmente.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo que permite conocer el número de ciclos de enfardado, la cantidad de film dispensado, la tipología del film y otras características de la bobina como, entre otras, el tipo o la capacidad, total y restante. Con los datos obtenidos, mediante su transformación y combinación es posible determinar la eficiencia del enfardado así como llevar a cabo una planificación del stock de bobinas de cada tipo o prever las necesidades de cambio de bobina.
Este dispositivo es independiente del funcionamiento de la máquina a la que se añade, por lo que resulta adecuado para añadirse a las máquinas envolvedoras. El dispositivo recaba la información y la envía a un servidor.
Su funcionamiento se encuentra en paralelo al de la máquina a la que se une, de tal forma que no hay interferencias entre los datos obtenidos por el dispositivo y los obtenidos por dicha máquina, evitando duplicidades o errores que pueden desvirtuar la información final, lo que lo hace idóneo para ser un dispositivo que se puede instalar en una maquina enfardadora preexistente.
La mención a que su funcionamiento se encuentra en paralelo a la máquina a la que se añade debe entenderse como que no comparte recursos con esta más allá de, en todo caso, la alimentación y el soporte, pudiendo añadirse a una máquina ya preexistente y siendo independiente, aunque obviamente coordinado, el funcionamiento del dispositivo de el de la máquina.
El dispositivo de control funciona en tiempo real, enviando la información recabada al servidor.
El procedimiento, en tiempo real, permite determinar tanto el número de metros consumidos de film como el número de palets enfardados, y por tanto el número de metros requeridos para cada palet permitiendo hacer previsiones de stock y de requerimientos de cambios de bobina de cada tipología.
El dispositivo comprende:
- Un módulo de comunicaciones y gestión adecuado para comunicarse con al menos un servidor.
- Un primer elemento de identificación de las bobinas de film. Este primer elemento comprende:
- Medios de identificación de la bobina de film.
- Medios para comunicarse con otros elementos, módulos o servidores.
- Un segundo elemento que realiza el conteo de metros de film durante los ciclos de enfardado. Este segundo elemento comprende:
- Medios de medición del film dispensado.
- Medios para comunicarse con otros elementos, módulos o servidores.
- Una fuente de alimentación, que preferiblemente es una entrada de 220VAC y 24VD, que alimenta el dispositivo.
- Opcionalmente medios de conexión (entrada/salida) de otros periféricos.
El primer elemento comprende medios para identificación de la bobina, preferiblemente un periférico/lector RFID, que detecta y lee unas etiquetas (tags) dispuestas en las bobinas de film, preferentemente en el mandril. Dicho lector esta en comunicación constante con el módulo de comunicaciones y gestión y éste con el servidor.
El segundo elemento, adecuado para la medición del metraje del film dispensado, comprende medios de medición como puede ser, entre otros, un tacómetro o un sensor. Este medio de medición puede medir igualmente el número de ciclos de enfardado y, con ello, el número de palets enfardados.
Este segundo elemento se dispone preferentemente en cualquier punto del recorrido del film, desde la bobina hasta el palet, siendo adecuada su ubicación en el último rodillo del carro portabobinas por donde pasa el film ya preestirado.
En una ejecución preferente los elementos primero y segundo se comunican directamente con el módulo de comunicaciones y gestión si bien en una posible ejecución, el primer y segundo elemento cuentan con medios para comunicarse directamente con un servidor.
El procedimiento comprende las siguientes fases:
- Una primera fase de activación en la cual el dispositivo se activa previo al comienzo del proceso de enfardado.
- Una segunda fase de reconocimiento en la cual el primer elemento identifica la bobina de film dispuesta en el carro portabobinas gracias al lector periférico y a la tarjeta de identificación, que en una ejecución preferente serán un lector RFID y una etiqueta RFID. El reconocimiento comprende:
o Una primera subfase en donde el lector periférico detecta la etiqueta de identificación dispuesta en la bobina, la cual contiene información sobre las características de la bobina de film.
o Una segunda subfase en donde el primer elemento envía la información recogida al servidor, preferentemente a través del módulo de comunicaciones y gestión.
o Una tercera subfase en la que el servidor relaciona dicha información con la que guarda sobre esa misma bobina para determinar:
■ La tipología de film y de la bobina.
■ El metraje del que dispone, para lo cual se determinará si ha sido usada con anterioridad y en ese caso cuantos metros de film restan.
■ El stock de dicha tipología de bobina para, conforme a unos datos predeterminados, determinar si es necesario abastecerse.
■ Si el film es el adecuado para la operación de enfardado.
- Un tercera fase de calibración (a realizarse una única vez) del segundo elemento en relación al punto donde se realiza la lectura el cual debe determinar el patrón de medida que servirá como parámetro para realizar el conteo de metros de film en el proceso de enfardado.
- Una cuarta fase de inicio de conteo de metros de film, en la cual una vez calibrado el segundo elemento y dispuesto el film por los rodillos del carro portabobinas se inicia el enfardado y paralelamente el conteo de metros.
- Una quinta fase de finalización en la cual se detiene el enfardado y el conteo de metros donde la información recabada se envía al servidor, preferentemente a través del módulo de comunicaciones y gestión.
- Una sexta fase de transformación de la información y cruce de datos. En ella la información se transforma en datos mesurables y se cruzan con datos preexistentes en el servidor a efectos de determinar alguno o algunos de los siguientes datos:
- Cantidad de film en stock de la tipología requerida.
- Consumo de film por palet.
- Número de palets para los que aún existe stock de film.
- Eficiencia del enfardado en comparación con otros enfardados anteriores. - Una séptima fase de avisos en caso que se detectaran parámetros fuera de los parámetros predeterminados como aceptables de, por ejemplo, cantidad mínima de stock o cantidad de film por palet.
Previo a que la enfardadora comience con un proceso de enfardado, el dispositivo se pone en funcionamiento y el primer elemento reconoce la bobina, y con ello tanto el metraje disponible como la tipología del film y de la propia bobina. Esto es posible gracias que dicho primer elemento comprende un lector, por ejemplo uno RFID previamente comentado, el cual es adecuado para leer la etiqueta de identificación (por ejemplo RFID) que contiene la información de la bobina. En una ejecución preferente la etiqueta va soportada en la propia bobina, por ejemplo en el interior del mandril, y el lector en el eje que la soporta. De esta manera la bobina montada sobre dicho eje es identificada y caracterizada por el lector.
En una ejecución preferente la información que se recaban comprenden datos acerca de si la bobina es nueva o ha sido ya usada con anterioridad, calculando en ese caso la cantidad de film restante y, en ambos casos, la tipología de film. El módulo de comunicación y gestión almacena la información en su persistencia de datos y la envía al servidor el cual la procesa manteniendo los datos actualizados.
Como se ha dicho, en una ejecución preferente, la etiqueta o “tag” se dispone en el mandril de la bobina, y el lector en el eje que la soporta durante su uso, generando una lectura constante de la etiqueta lo que permite mantener actualizados los datos.
En una ejecución preferente, el segundo elemento se dispone en el rodillo de salida de film, por donde pasa el film ya preestirado por la acción de un motor de preestiro, lo cual facilita la medición y la relación entre los metros de film dispensado y los requerimientos para el enfardado de un palet.
En una posible ejecución, el segundo elemento comprende un sensor inductivo dispuesto en el rodillo de salida de film.
En otra posible ejecución, el conteo de palets se realiza mediante la activación de la máquina de enfardado de tal forma que cada vez que se encienda la maquina se determina que un palet ha sido enfardado generando una conteo progresivo del número de palets ya enfardados.
El sensor inductivo realiza el conteo de metros de film de acuerdo a la calibración inicial anteriormente comentada. Para ese calibrado inicial, se debe conocer el diámetro del último rodillo donde el film ya se encuentra estirado. El sensor inductivo se dispone a una distancia tal que le permita detectar dicho ultimo rodillo, (por ejemplo, se realiza la detección del rodillo dos veces cada vuelta), donde el dato sobre el diámetro del rodillo se divide por el número de veces que el sensor detecta el rodillo por cada vuelta, el dato resultante es enviado al servidor el cual lo procesa como parámetro que ayuda a determinar la cantidad de metros consumidos de film por bobina y/o por palet.
En una ejecución preferente, para comprobar el correcto funcionamiento del dispositivo, su puesta en marcha y detención en relación al último rodillo del carro portabobinas detectando posibles averías, se conecta a la entrada del dispositivo la placa de potencia del motor de pre-estiro del film, dicho motor cuenta con salidas de potencia que envían la información al dispositivo sobre el momento en que el motor de pre-estiro se pone en marcha habilitando de esa forma la correcta activación del dispositivo.
Si el motor de pre-estiro se pone en marcha y el dispositivo no se activa, se envía la información la servidor el cual reconoce este dato como avería generando una alerta en el sistema sobre el fallo.
En otra posible ejecución, la comunicación entre el dispositivo y el motor de pre-estiro es mediante tecnología inalámbrica u otros medios que lo permitan.
Por medio de las lecturas de las etiquetas de identificación de las bobinas de film y los datos obtenidos por la sensórica para el control del metraje de film se establece una relación entre el consumo en tiempo real del film (preferiblemente medido en metros) y las bobinas de film en el stock actual lo que permite establecer el nivel de consumo de metraje de film en un periodo determinado para de esa forma poder realizar pedidos de bobinas de film de forma automatizada.
En una posible ejecución se pueden generar alertas (visuales, acústicas, o de cualquier otro tipo) que indiquen por ejemplo la necesidad de cambiar la bobina o que el nivel de stock se encuentra por debajo de un umbral previamente establecido para que o bien se genere un pedido automático de bobinas de film o sólo sea a modo de comunicación para que el usuario realice el pedido.
El dispositivo puede ser instalado en cualquier maquina enfardadora, o en cualquier tipo de máquina que requiera estas prestaciones (etiquetadoras, basculas, etc.) lo que facilita su implementación tanto en maquinas nuevas como sobre maquina que ya están en uso, siendo fácil y rápida su instalación.
En una posible ejecución, la fuente de alimentación del dispositivo es mediante baterías.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
La FIGURA 1 muestra una enfardadora (1) del tipo de brazo giratorio que monta un carro portabobinas (2) en donde se aprecia el eje de la bobina (3) en donde se aloja el lector - por ejemplo RFID- y el último rodillo de salida (4) en donde se ubica el elemento de medición del film como puede ser por ejemplo un tacómetro o un sensor.
La FIGURA 2 muestra una bobina de film (5) con la tarjeta de identificación (6) dispuesta en el tubo interior o mandril.
DESCRIPCION DE UNA FORMA DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN
Se plantea aquí una posible ejecución que no es limitativa sino meramente expositiva de la invención, un dispositivo y un procedimiento de conteo y control del film a dispensar por un enfardadora.
El dispositivo comprende al menos los siguientes elementos:
Un primer elemento que comprende un lector de etiquetas RFID, estando ese lector dispuesto en el eje de la bobina (3) de film. Ese lector es adecuado para leer unas tarjetas (Tags) identificadoras (6) dispuestas en el mandril de las bobinas (5) y que contienen datos de identificación de la bobina, en concreto metraje y tipología del film.
Esos datos son remitidos a un módulo de comunicaciones y gestión.
Un segundo elemento dispuesto en la carrera del film, en concreto en el rodillo de salida (4) del carro portabobinas. Este elemento, que comprende un tacómetro, es adecuado para la medición de la cantidad de film dispensado.
Los datos con la medición del film dispensado son remitidos al módulo de comunicaciones y gestión.
Un módulo de comunicaciones y gestión adecuado para recibir datos del primer y segundo elementos y remitirlos a un servidor donde son transformados y tratados utilizando para ello también datos preexistentes en el servidor.
El procedimiento para la medición y control del film en una enfardadora comprende las siguientes fases y subfases:
- Una primera fase de activación en la cual el dispositivo se activa previo al comienzo del proceso de enfardado.
- Una segunda fase de reconocimiento en la cual el primer elemento identifica la bobina de film dispuesta en el carro portabobinas gracias a la etiqueta RFID. El reconocimiento comprende:
o Una primera subfase en donde el lector de RFID detecta la etiqueta RFID dispuesta en la bobina la cual contiene información sobre las características de la bobina de film.
o Una segunda subfase en donde el primer elemento envía la información recogida al servidor, preferentemente a través del módulo de comunicaciones y gestión.
o Una tercera subfase en la que el servidor relaciona dicha información con la que guarda sobre esa misma bobina para determinar:
■ La tipología de film y de la bobina.
■ El metraje del que dispone, para lo cual se determinará si ha sido usada con anterioridad y en ese caso cuantos metros de film restan.
■ El stock de dicha tipología de bobina para, conforme a unos datos predeterminados, determinar si es necesario abastecerse.
■ Si el film es el adecuado para la operación de enfardado.
- Un tercera fase de calibración (a realizarse una única vez) del segundo elemento en relación al punto donde se realiza la lectura el cual debe determinar el patrón de medida que servirá como parámetro para realizar el conteo de metros de film en el proceso de enfardado.
- Una cuarta fase de inicio de conteo de metros de film, en la cual una vez calibrado el segundo elemento y dispuesto el film por los rodillos del carro portabobinas se inicia el enfardado y paralelamente el conteo de metros.
- Una quinta fase de finalización en la cual se detiene el enfardado y el conteo de metros donde la información recabada se envía al dispositivo el cual lo envía al servidor para su tratamiento.
- Una sexta fase de transformación de la información y cruce de datos. En ella la información se transforma en datos mesurables y se cruzan con datos preexistentes en el servidor a efectos de determinar alguno o algunos de los siguientes datos:
- Cantidad de film en stock de la tipología requerida.
- Consumo de film por palet.
- Número de palets para los que aún existe stock de film.
- Eficiencia del enfardado en comparación con otros enfardados anteriores. - Una sétima fase de avisos en caso que se detectaran parámetros fuera de los datos predeterminados de, por ejemplo, cantidad mínima de stock o cantidad de film por palet.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA que actúa en colaboración con un servidor con el que se comunica y al que remite datos caracterizado por que comprende;
- Un módulo de comunicaciones y gestión adecuado para comunicarse con al menos un servidor.
- Un primer elemento de identificación de las bobinas de film. Este primer elemento comprende:
- Medios de identificación de la bobina de film.
- Medios para comunicarse con otros elementos.
- Un segundo elemento de medición de cantidad de film durante los ciclos de enfardado. Este segundo elemento comprende:
- Medios de medición del film dispensado.
- Medios para comunicarse con otros elementos.
- Una fuente de alimentación
En donde el módulo de comunicaciones y el primer y segundo elemento trabajan en paralelo a la enfardadora a la que se añaden y el primer elemento trabaja en colaboración con una tarjeta de identificación dispuesta en las bobinas (5) de film que se dispensan y el segundo elemento se dispone en la carrera del film entre la bobina y el palet a enfardar.
2. - DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA conforme reivindicación 1 caracterizado por que comprende además medios de conexión (entrada/salida) de otros periféricos.
3. - DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA conforme reivindicación 1 caracterizado por que los datos obtenidos de los elementos primero y segundo se remiten en tiempo real a un servidor.
4. - DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA conforme reivindicación 1 caracterizado por que el primer elemento comprende un lector RFID y una tarjeta de identificación (6) RFID estando la tarjeta dispuesta en la bobina (5)
5. - DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA conforme reivindicación 4 caracterizado por que el lector RFID se dispone en el eje (3) sobre el que gira la bobina (5) de film que está dispensando el film.
6. - DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA conforme reivindicación 4 caracterizado por que las tarjetas RFID se disponen en el mandril de la bobina dispensadora.
7. - DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA conforme reivindicación 1 caracterizado por que el elemento de medición del segundo elemento comprende un tacómetro..
8. - DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA conforme reivindicación 1 caracterizado por que el elemento de medición del segundo elemento comprende un sensor inductivo de conteo de metros de film y palets
9. - DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA conforme reivindicación 1 caracterizado por que el elemento de medición del segundo elemento se dispone en la carrera del film tras su preestirado.
10. - DISPOSITIVO DE CONTEO Y CONTROL DE FILM PARA MÁQUINA ENFARDADORA conforme reivindicación 1 caracterizado por que el elemento de medición del segundo elemento se dispone en el último rodillo del carro portabobinas.
11. - PROCEDIMIENTO PARA EL CONTROL DEL ENFARDADO EN UNA MAQUINA ENFARDADORA caracterizado por que comprende las siguientes fases:
- Una primera fase de activación en la cual el dispositivo se activa previo al comienzo del proceso de enfardado.
- Una segunda fase de reconocimiento en la cual el primer elemento identifica la bobina de film dispuesta en el carro portabobinas gracias a la etiqueta de identificación. El reconocimiento comprende:
o Una primera subfase en donde el lector detecta la etiqueta de identificación dispuesta en la bobina la cual contiene información sobre las características de la bobina de film.
o Una segunda subfase en donde el primer elemento envía la información recogida al servidor bien directamente o a través del módulo de comunicaciones y gestión.
o Una tercera subfase en la que el servidor relaciona dicha información con la que guarda sobre esa misma bobina para determinar:
■ La tipología de film y de la bobina.
■ El metraje del que dispone, para lo cual se determinará si ha sido usada con anterioridad y en ese caso cuantos metros de film restan.
■ El stock de dicha tipología de bobina para, conforme a unos datos predeterminados, determinar si es necesario abastecerse.
■ Si el film es el adecuado para la operación de enfardado.
- Un tercera fase de calibración (a realizarse una única vez) del segundo elemento en relación al punto donde se realiza la lectura el cual debe determinar el patrón de medida que servirá como parámetro para realizar el conteo de metros de film en el proceso de enfardado.
- Una cuarta fase, ya iniciado el ciclo de enfardado, de medición de film dispensado. - Una quinta fase, a la finalización del ciclo de enfardado, en la que la información recabada durante el mismo se envía al servidor para su tratamiento, bien directamente o a través del módulo de comunicaciones y gestión.
- Una sexta fase de transformación de la información y cruce de datos. En ella la información se transforma en datos mesurables y se cruzan con datos preexistentes en el servidor, entre ellos los recovados por el primer elemento, a efectos de determinar alguno o algunos de los siguientes datos:
- Cantidad de film en stock de la tipología requerida.
- Consumo de film por palet.
- Número de palets para los que aún existe stock de film.
- Eficiencia del enfardado en comparación con otros enfardados anteriores.
12.- PROCEDIMIENTO PARA EL CONTROL DEL ENFARDADO EN UNA MAQUINA ENFARDADORA conforme reivindicación 11 caracterizado por que comprende una séptima fase de avisos en caso que se detecten parámetros fuera de unos datos predeterminados.
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