ES2951193T3 - Sistema de recogida de elementos - Google Patents
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Abstract
Sistema de recogida de elementos que comprende un brazo automatizado (5) provisto de al menos una herramienta en uno de sus extremos para la recogida de dichos elementos (3), y una superficie de trabajo (4) sobre la que se apoyan dichos elementos. (3), donde dicha herramienta comprende al menos una púa (1). Además, el sistema de recogida también comprende un elemento de fijación-expulsión (2), que retira de la al menos una recogida (1) un elemento (3) que ha sido recogido. lo que facilita recoger, es decir agarrar, asegurar, transportar y dejar los elementos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de recogida de elementos
La presente invención se refiere a un sistema de recogida de elementos.
Antecedentes de la invención
Actualmente son conocidos cepillos que, debidamente fijados a un conjunto de elementos mecánicos, forman una superficie de apoyo, que puede ser estática, móvil o en forma de cinta transportadora sin fin.
Dichas superficies, en distintos ámbitos industriales, son utilizadas para transportar y/o manipular elementos que requieren elevarse, que son difíciles de manipular en contacto con una superficie plana regular o que no pueden estar en contacto con una superficie rígida o continua.
Por otro lado, se conocen sistemas robotizados que utilizan distintas herramientas para poder realizar distintas tareas. Dichos sistemas robotizados son muy versátiles, y es con la especialización de dichas herramientas que pueden realizar las distintas tareas.
Hay ciertos elementos o productos cuya forma de recogida ideal es gravitacional, es decir, recogidos y sustentados por la parte inferior. Entre dichos elementos podemos encontrar: elementos laminares como telas, tejidos y plásticos, componentes y cables flexibles, objetos muy irregulares, objetos con superficies húmedas, alimentos vegetales de hoja delicados, desechos urbanos, latas de bebidas utilizadas, envases tetrabrik, etc.
Normalmente, estos elementos se colocan sobre una superficie plana, de manera que es difícil agarrarlos de una manera apropiada y sin dañar la superficie de apoyo ni el elemento en sí.
También existen elementos en los cuales la recogida óptima, debido a sus características, formas irregulares, suciedad superficial, etc. necesitan ser perforados completamente (utilizando un punzón) permitiendo una recogida y descarga individual o múltiple. Este podría ser el caso de basuras o deshechos, o incluso elementos laminares flexibles, como telas y tejidos.
El documento GB2401095A divulga un sistema según el preámbulo de la reivindicación 1 y una herramienta para enganchar, capturar y depositar alimentos, que comprende una abrazadera para acoplar la herramienta a un dispositivo que transmite el movimiento controlado de la herramienta, una pluralidad de pasadores de penetración fijos para capturar los alimentos por empalamiento, un elemento de apoyo del pasador de penetración conectado a la abrazadera, un elemento de expulsión, que presenta unas aberturas a través de las que pasan los pasadores, y medios para transmitir el movimiento entre el elemento de apoyo y el elemento de expulsión.
Descripción de la invención
Por lo tanto, es evidente la necesidad de un sistema de recogida de elementos que facilite su recogida, es decir, su agarre, su sujeción, su transporte, y su dejada.
Con el sistema de recogida de elementos de la invención se consiguen resolver los inconvenientes citados, presentando otras ventajas que se describirán a continuación.
El sistema de recogida de elementos de acuerdo con la presente invención está definido en la reivindicación 1 y comprende:
- un brazo automatizado provisto de al menos una herramienta en uno de sus extremos para recoger dichos elementos, y
- una superficie de trabajo sobre la que se colocan dichos elementos,
en el que dicha herramienta comprende al menos un punzón y en el que el sistema también comprende un elemento de fijación-expulsión, que fija en el sitio de origen un elemento a recoger antes de ser recogido por el al menos un punzón; y retira del al menos un punzón un elemento recogido en el sitio de destino.
Ventajosamente, dicha herramienta también comprende un cabezal en el que está fijado dicho al menos un punzón. Además, preferentemente, dicho elemento de fijación-expulsión comprende al menos un orificio o una ranura para el paso de dicho al menos un punzón.
Dicho elemento de fijación-expulsión es fijo y dicho brazo automatizado es móvil respecto a dicho elemento de fijación-expulsión.
Según una realización alternativa, dicha placa de fijación-expulsión incorpora un conjunto de cerdas flexibles, que entran en contacto con el elemento a recoger antes que el punzón, para asegurar que es fijado durante la recogida.
Ventajosamente, dicha superficie de trabajo comprende una pluralidad de cerdas flexibles, sobre las que se colocan dichos elementos.
Aunque el punzón puede tener cualquier forma o configuración adecuadas, dicho al menos un punzón es preferentemente en forma de aguja o cuchilla, pudiendo incorporar elementos retenedores, como una forma de gancho, arpón o sierra, o elementos gomosos.
Preferentemente, un extremo de dicho al menos un punzón para perforar dicho elemento es biselado.
Además, dicho al menos un punzón puede ser basculante en relación con dicho cabezal.
Breve descripción de los dibujos
Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto, se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan solo a título de ejemplo no limitativo, se representan casos prácticos de realización.
La figura 1 es una vista en alzado frontal de varias realizaciones de punzones para su uso con el sistema de recogida de acuerdo con la presente invención;
las figuras 2 a 5 son vistas en perspectiva de un proceso de recogida de un elemento laminar con el sistema de recogida no de acuerdo con la presente invención, según una primera realización;
la figura 6 es una vista en perspectiva del sistema de recogida de acuerdo con la presente invención, según una segunda realización;
la figura 7 es una vista en alzado frontal de una realización de dos punzones montados en un cabezal, que tienen sus extremos biselados;
la figura 8 es una vista en alzado frontal de unos punzones del sistema de recogida de acuerdo con la presente invención que se utiliza para recoger una botella; y
la figura 9 son vistas de un proceso de recogida de un elemento volumétrico con el sistema de recogida de acuerdo con la presente invención, según la presente invención.
Descripción de realizaciones preferentes
La presente invención se refiere un sistema mejorado, automático y modular de recogida de elementos 3, tal como objetos o materiales, mediante al menos un punzón 1 que permite retener los elementos perforados mediante dicho punzón 1 y expulsarlos posteriormente.
El sistema de recogida de acuerdo con la presente invención comprende uno o varios punzones 1 que pueden tener perfiles y diseños variables.
Por ejemplo, un punzón 1 puede tener forma de aguja, de cuchilla, de arpón, etc. y pueden tener una inclinación respecto al elemento a recoger 3.
El sistema de recogida de acuerdo con la presente invención también comprende un elemento de fijación-expulsión 2, independiente o común, sobre estos punzones 1, que tiene una funcionalidad doble: fijar los elementos a recoger antes de la recogida y expulsarlos de los punzones 1 por deslizamiento.
Este elemento de fijación-expulsión 2 que se desplaza longitudinalmente a lo largo de los punzones 1, incluso más allá de su extremo desde donde se recoge el elemento 3 para una perfecta expulsión del mismo.
Estos punzones 1 y el elemento de fijación-expulsión 2 se diseñan y distribuyen en función de la geometría dominante, de los elementos a recoger 3 que son de geometrías y volumen muy variables, desde botellas de plástico, envases de cartón, de plástico, de aluminio, elementos vegetales de diversas formas y texturas, capas finas de película de plástico o papel, capas individuales o múltiples de tejidos o materiales laminares flexibles similares dispuestos de manera plana sobre la superficie de una base, etc.
En la figura 1 se muestran diferentes variables de diseño de los punzones 1 según diferentes necesidades de aplicación.
Preferentemente, los elementos a recoger 3 se colocan sobre una superficie de trabajo 4 formada por cerdas flexibles de diferentes disposiciones, diseños, longitudes, densidades y materiales, que ejerce de superficie de soporte flotante de los elementos y materiales a recoger. Eventualmente esta superficie de trabajo 4 también se utiliza como superficie de transporte, y donde se deposita el elemento a recoger 3.
Ejemplos de estas superficies de trabajo se describen en los documentos EP 2656987 A1 y EP 3106411 A1 del mismo inventor que la presente solicitud.
La ventaja del diseño de esta superficie de trabajo 4 es que permite una penetración profunda de los punzones 1 perforando los elementos a recoger 3 en su parte inferior, es decir, la que está en contacto con la superficie de cerdas, permitiendo de una forma sencilla la fijación de estos elementos a recoger 3 al punzón 1 o punzones que se
sitúan en una posición adecuada acorde a la naturaleza, dimensión y disposición en la superficie de trabajo 4 para que esta penetración sea efectiva, incluso en láminas individuales de películas, tejidos y materiales laminares.
Por lo tanto, se requiere un diseño específico, un posicionamiento y diseño adecuados de estos punzones 1, una sujeción optima de los distintos elementos de los elementos a recoger 3 antes de ser punzados y un sistema de expulsión conveniente y rápido, formado por dicho elemento de fijación-expulsión 2.
La superficie de trabajo 4 con cerdas flexibles evita que se tenga que retraer y controlar la profundidad de los punzones 1, para evitar la colisión de los punzones con dicha superficie de trabajo 4, ya sea estática o móvil, que soporta los elementos a recoger 3 y no daña esta superficie de trabajo 4 ni los punzones 1.
Esto es especialmente importante en elementos laminares y flexibles, que son imposibles de recoger por punción con otros sistemas, permitiendo a su vez recoger distintas capas de material.
Ventajosamente, los punzones 1 están situados en un extremo móvil de un brazo automatizado 5 o robot, que puede ser del tipo antropomórfico, cartesiano, delta, SCARA o cualquier otro automatismo que permita un desplazamiento y soporte la carga apropiada de acuerdo con el material objetivo.
Dicho brazo automatizado 5 cuenta con una distribución de punzones 1 adecuada, de acuerdo con el nivel de separación, dureza y distribución geométrica de los elementos a recoger 3.
Los punzones 1 pueden tener, a su vez, diferentes geometrías para impedir la rotación y el movimiento indeseado de los elementos a recoger 3 una vez han sido penetrados por los punzones 1, de forma que tanto si el punzón 1 es individual o en grupo, se controla la posición del elemento recogido 3, lo que permite un movimiento muy rápido del brazo automatizado 5 y un posicionamiento controlado durante la extracción del elemento a recoger 3.
Por esta razón, los elementos del sistema de recogida de acuerdo con la presente invención son intercambiables, en función del elemento a recoger 3, que el sistema seleccionará y utilizará según la conveniencia.
Ejemplos de sistemas de intercambio de herramienta se describen en los documentos EP19382374, del mismo inventor que la presente solicitud.
El sistema de recogida de acuerdo con la presente invención también comprende un cabezal 6 donde se encuentran fijados los punzones 1 y el elemento de fijación-expulsión 2 se puede desplazar respecto al cabezal 6, por ejemplo, mediante un accionamiento eléctrico, neumático, u otras combinaciones mecánicas, permitiendo así el desprendimiento, mediante el movimiento del elemento de fijación-expulsión 2 respecto al cabezal 6, del elemento recogido, en un punto de entrega.
En el momento de la recogida, el elemento de fijación-expulsión 2 se encuentra situado en la zona exterior de la punta de los punzones 1, entrando en contacto con el elemento a recoger 3 antes que los punzones 1.
Este elemento de fijación-expulsión 2, por lo tanto, actúa como fijación de los elementos a recoger 3. Esta fijación permite una entrada del punzón 1 rápida y segura, ya que el elemento a recoger no se mueve en el momento de la penetración, permitiendo una inserción precisa del punzón 1.
Debe indicarse que el sistema de recogida de acuerdo con la presente invención también puede funcionar sin esta fijación previa realizada por el elemento de fijación-expulsión 2 en los casos en que los elementos a recoger 3 son muy estables o planos y que la penetración del punzón 1 requiere de poco esfuerzo.
Este elemento de fijación-expulsión 2 está diseñado de forma que los punzones 1 pasan a través del mismo, ya que su diseño incorpora unos orificios dispuestos para este fin.
En el momento de la penetración, este elemento de fijación-expulsión 2 se retrae longitudinalmente a través de los punzones 1, que pueden entrar completamente en los elementos a recoger 3 sin esfuerzo, y el elemento de fijaciónexpulsión 2 puede disponerse en la parte posterior de los elementos recogidos 3 que se han recogido y punzado, frecuentemente en contacto con estos elementos, y alejarse en dirección opuesta a las puntas de los punzones 1. Este elemento de fijación-expulsión 2 se mueve en sentido inverso, es decir, en dirección a las puntas de penetración de los punzones 1, cuando se pretende desprender los elementos a recoger 3 de los punzones 1, deslizando los elementos 3 a través de los punzones para que queden liberados. Este movimiento longitudinal se puede realizar de manera neumática, con motores o a través del propio movimiento del brazo automatizado 5. En la figura 6 se muestra otra posible configuración del sistema de recogida de acuerdo con la presente invención, que consiste en utilizar solo el cabezal 6 donde se fijan los punzones 1 en el brazo automatizado 5. Es decir, en esta realización, no se dispone del elemento de fijación-expulsión 2 en la parte móvil del sistema, y se utiliza un elemento únicamente de expulsión 2 estático y fijado en un punto de entrega, comprendiendo dicho elemento de expulsión 2 estático una o varias ranuras para los punzones 1, donde pueden encajar y deslizarse libremente.
Este elemento únicamente de expulsión 2 estático dispone de ranuras para permitir la entrada perpendicular de los punzones, y permite, al interponerse entre el cabezal 6 y el elemento a recoger 3, el desprendimiento del elemento mediante el desplazamiento del brazo automatizado 5 en sentido opuesto al de recogida, utilizando el elemento únicamente de expulsión en el punto de entrega como retención de los elementos a recoger 3.
Este sistema es muy simple y útil para algunos tipos de elementos a recoger, tal como elementos estáticos de geométricas estables, en los que la naturaleza del material no le permita moverse en el momento en el que la punta del punzón 1 entra en contacto para penetrarlo, de manera que este esfuerzo no lo afecta y permite ser perforado. En la figura 9 se muestra otra posible configuración del elemento de fijación-expulsión 2, que incorpora un conjunto de cerdas flexibles, que sujetan el elemento a recoger 3 antes de ser perforado.
Por otro lado, en el cabezal 6 donde se encuentran los punzones 1, estos están dispuestos ventajosamente de tal forma que sus extremos punzantes están posicionados deliberadamente encarados los unos contra los otros, articulando así un desplazamiento horizontal hacia afuera respecto al plano del elemento a recoger 3, en el momento de la recogida, que crea una tensión de sujeción sobre el elemento 3, evitando que este resbale y se desprenda por sí solo de forma no deseada.
Esto es posible porque los extremos punzantes están seccionados ventajosamente en diagonal, es decir, de forma que el extremo punzante es tangente a un punto del arco de la sección del punzón 1, por lo tanto, no concéntrico con el eje del punzón, tal como se puede apreciar en la figura 7.
Los punzones 1 pueden tener diversas geometrías y dimensiones: circulares, cuadrados, rectangulares, etc. adecuadas a los elementos a recoger 3 y con el fin de evitar el giro de los elementos punzantes cuando hay un solo punzón 1.
Las puntas de estos punzones 1 pueden ser intercambiables y de materiales más duros, de forma que al perder el filo y, por lo tanto, su capacidad de penetración, no sea necesario cambiar todo el punzón 1, lo que repercute en un menor coste de mantenimiento.
En casos de elementos a recoger con cierta rigidez y particularidades en lo que concierne a su comportamiento físico, se contempla también el uso de punzones 1 con el extremo afilado concéntrico, que evita el desplazamiento horizontal descrito anteriormente y con estrías, arpones, moleteado, chorreado, con zonas intermedias de materiales que proporcionan retención, tales como silicona u otra textura en la parte posterior a la zona de la punta de penetración de acuerdo con el material, que proporcione agarre para evitar la caída indeseada del elemento a recoger 3.
En este caso, aún más se hace patente la necesidad de utilizar la superficie de trabajo 4 basada en cerdas mencionada anteriormente, ya que no queda comprometida por la recogida de los elementos.
El sistema de recogida de acuerdo con la presente invención también es efectivo para la recogida y el posicionamiento de etiquetas adhesivas sobre los elementos a recoger mediante el uso del sistema de recogida con punzones, en múltiples aplicaciones de residuos urbanos e industriales, envasado, logística y procesos industriales. A pesar de que se ha hecho referencia a realizaciones concretas de la invención, es evidente para un experto en la materia que el sistema de recogida descrito es susceptible de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden ser sustituidos por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del alcance de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
1. Sistema de recogida de elementos, que comprende:
- un brazo automatizado (5) provisto de al menos una herramienta en uno de sus extremos para recoger dichos elementos (3), y
- una superficie de trabajo (4) sobre la que se colocan dichos elementos (3),
comprendiendo dicha herramienta al menos un punzón (1) y comprendiendo también el sistema de recogida un elemento de fijación-expulsión (2), que retira del al menos un punzón (1) un elemento (3) recogido que se ha recogido,
caracterizado porque dicho elemento de fijación-expulsión (2) es fijo y dicho brazo automatizado (5) es móvil con respecto a dicho elemento de fijación-expulsión (2).
2. Sistema de recogida de elementos según la reivindicación 1, en el que dicha herramienta también comprende un cabezal (6) en el que está fijado dicho al menos un punzón (1).
3. Sistema de recogida de elementos según la reivindicación 1, en el que dicho elemento de fijación-expulsión (2) comprende al menos un orificio o una ranura para el paso de dicho al menos un punzón (1).
4. Sistema de recogida de elementos según la reivindicación 1, en el que dicho elemento de fijación-expulsión (2) comprende una pluralidad de cerdas flexibles.
5. Sistema de recogida de elementos según la reivindicación 1, en el que dicha superficie de trabajo (4) comprende una pluralidad de cerdas flexibles, sobre las que se colocan dichos elementos (3).
6. Sistema de recogida de elementos según la reivindicación 1, en el que dicho al menos un punzón (1) es en forma de aguja o arpón.
7. Sistema de recogida de elementos según la reivindicación 1, en el que un extremo de dicho al menos un punzón (1) para perforar dicho elemento es biselado.
8. Sistema de recogida de elementos según la reivindicación 2, en el que dicho al menos un punzón (1) es basculante en relación con dicho cabezal (6).
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