ES2982363T3 - Aparato de envasado - Google Patents
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Abstract
La presente invención proporciona un aparato de envasado para recoger un conjunto de artículos de una primera línea de transporte y liberarlos en un paquete en una segunda línea de transporte, simultáneamente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato de envasado
Campo técnico
La presente invención se refiere en general a un aparato de envasado y, más particularmente, a un aparato de envasado para envasar elementos, objetos o artículos.
Antecedentes
En los últimos años ha habido un enorme aumento en la tendencia de agrupar un gran número de artículos tales como, p. ej., artículos de comida, incluyendo alimentos líquidos, artículos esenciales para el hogar, artículos de papelería, recipientes de bebida, y similares, en envases (secundarios), con diversos fines tales como la venta a granel, la facilidad de transporte, la manipulación y similares.
Generalmente, el envasado de artículos tales como, p. ej., recipientes de bebida, dentro de los denominados envases secundarios implica múltiples etapas, incluyendo la recepción de recipientes de bebida entrantes desde uno o más alimentadores de entrada, la recogida y liberación de recipientes de bebida para su descenso al interior de los envases y, finalmente, el cerrado de los envases.
En consecuencia, se han hecho numerosos intentos para desarrollar sistemas mejorados para recoger de un sistema transportador artículos, tales como recipientes de bebida, y depositarlos dentro de un envase secundario, tal como, por ejemplo, una caja de cartón corrugado, con alta velocidad y precisión.
Convencionalmente, esta tarea de desplazar artículos, desde un transportador de alimentación de artículos, a receptáculos abiertos, tales como, por ejemplo, cajas de cartón, se logra por medio de efectores y/o manipuladores, que también pueden adoptar la forma de robots o autómatas. Un brazo robótico de este tipo se divulga en la patente de EE. UU. n.° 5.060.455 ("Robotic Case Packaging System and Method"). Además, también se utilizan ciertos brazos robóticos de alta velocidad como el divulgado en la patente de EE.UU. n.° 4.976.582.
Sin embargo, tales mecanismos robóticos de transferencia convencionales a menudo no son capaces de adaptarse a la manipulación a alta velocidad debido al uso de múltiples líneas de alimentación: una que suministra, p. ej., recipientes de bebida y otra que suministra envases abiertos.
Asimismo, los mecanismos de transferencia deben ajustarse para gestionar el "paso" entre artículos individuales, agrupaciones de artículos y/o envases. El paso se define generalmente como una distancia central entre dos artículos o elementos consecutivos, sean cuales sean los mismos. Actualmente, este paso se establece y monitoriza mediante robots de múltiples ejes capaces de rastrear en línea los artículos, elementos o envases (en forma de caja). Tras la carga viene la agrupación predeterminada de artículos a envasar, que corresponde a cierto número de unidades de artículos o productos por envase (por ejemplo, caja). Además, se han desarrollado algunos dispositivos de recogida y colocación con paso variable, tal como el dispositivo divulgado en la patente US n.° 5.290.134, para proporcionar la capacidad de recogida y colocación simultáneas incluso cuando el paso de un alimentador difiera del de otro alimentador. Sin embargo, tal ajuste de los mecanismos de seguimiento y de recogida variable en línea requiere muchos cálculos y análisis y, dentro de un entorno en constante cambio, supone un desafío considerable.
Adicionalmente, los sistemas actualmente conocidos están adaptados para transferir a un envase de tamaño fijo un grupo predeterminado de artículos que tienen una forma, configuración, tamaño o cantidad fijos predeterminados. Sin embargo, si existe la necesidad de cambiar a una configuración o tamaño de envase diferentes, u otros, estos brazos robóticos y otras máquinas actualmente conocidas requieren un ajuste manual. Durante este período de cambio manual, que puede ser de treinta minutos o más, no se puede utilizar las máquinas (lo que se conoce como "tiempo de inactividad") y esto supone un coste por retardo en cualquier planta.
El documento WO2016200753A1 divulga un aparato que incluye un bastidor que define una dirección de la máquina. El aparato incluye un primer y segundo miembros de transporte acoplados operativamente con el bastidor. El aparato incluye unos mecanismos de accionamiento de primer carro y de segundo carro, cada uno de los cuales tiene una correa de transmisión de carro, un árbol de accionamiento y una correa de transmisión de rueda dentada acoplada operativamente con el árbol de accionamiento. Las correas de transmisión de carro están acopladas operativamente con los mecanismos de transmisión de carro y conectadas operativamente con el respectivo miembro de transporte, de tal manera que la correa de transmisión de carro mueva el miembro de transporte en la dirección de la máquina alrededor de un bucle sin fin. Las correas de transmisión de rueda dentada se acoplan al mecanismo de transmisión en una posición del mismo no conectada con la correa de transmisión de carro.
En consecuencia, como puede entenderse a partir del análisis anterior, ninguna de las soluciones existentes proporciona una flexibilidad completa para usar una misma máquina de envasado para manejar configuraciones, formas y pasos variables durante una operación intermitente o continua de envasado de artículos en un envase (secundario). Por tanto, en el contexto de lo anterior resulta deseable un aparato de envasado mejorado que, además de ser rentable y fácil de implementar, permita llevar a cabo el envasado incluso con pasos, formas, tamaños, y disposiciones (y similares) variables sin necesidad de intercambiar elementos y componentes.
Sumario
En un aspecto de la invención se proporciona un aparato de envasado para recoger un conjunto de artículos, tal como, por ejemplo, recipientes de bebida, de una primera línea de transporte y liberar los artículos dentro de un envase en una segunda línea de transporte, simultáneamente. El aparato de envasado incluye un bastidor central de envasado que se extiende entre una primera línea de transporte, en un primer extremo, y una segunda línea de transporte en un segundo extremo. El bastidor central de envasado incluye un par de vías centrales generalmente paralelas, separadas y dirigidas transversalmente, en concreto una primera vía central y una segunda vía central. Cada una de las vías centrales incluye un carril superior conectado a un carril inferior a través de una porción de cuerpo central. El bastidor central de envasado incluye además una pluralidad de pares de carriles exteriores, cada uno configurado en cada extremo de cada una del par de vías centrales. Cada uno de los carriles exteriores está adaptado para desplazarse hacia arriba y hacia abajo para conectarse opcionalmente a uno de los carriles superiores y/o los carriles inferiores de la vía central, y definir respectivamente un recorrido superior y un recorrido inferior a través. El aparato de envasado incluye además una pluralidad de medios de soporte que se extienden longitudinalmente entre las vías centrales separadas. Cada uno de los medios de soporte incluye uno o más conjuntos de agarradores que tienen una pluralidad de cabezales de agarre, dispuestos en una configuración predeterminada y soportados de manera móvil sobre los mismos. Asimismo, el aparato de envasado incluye un mecanismo de desplazamiento vertical para permitir un desplazamiento vertical hacia arriba y/o hacia abajo de cada uno de los carriles exteriores, independientemente, entre una posición superior y una posición inferior. El aparato de envasado incluye adicionalmente un mecanismo de desplazamiento horizontal para desplazar cada uno de los medios de soporte a lo largo de al menos uno de los recorridos superior y/o inferior, entre el primer extremo y el segundo extremo. En funcionamiento, el movimiento ascendente y/o descendente de cada uno de los carriles exteriores y el movimiento horizontal de cada uno de los medios de soporte están sincronizados de tal manera que los conjuntos de agarradores de al menos uno de los medios de soporte están adaptados para recoger un conjunto de artículos, tal como, por ejemplo, recipientes de bebida, de la primera línea de transporte en el primer extremo, y los conjuntos de agarradores de al menos otro medio de soporte están adaptados para liberar recipientes de bebida, ya recogidos, en un envase secundario en la segunda línea de transporte en el segundo extremo, simultáneamente.
Potencialmente, los medios de soporte incluyen uno o más carriles de soporte que se extienden longitudinalmente y de manera generalmente perpendicular entre la primera vía central y la segunda vía central, y que están configurados para portar uno o más conjuntos de agarradores sobre los mismos.
Además, potencialmente, el mecanismo de desplazamiento horizontal incluye uno o más pares de desplazadores de soporte que están acoplados con cada uno de los medios de soporte en sus extremos opuestos y configurados de manera móvil sobre el par de vías centrales y los correspondientes carriles externos conectados.
Así mismo, potencialmente, cada uno de los carriles de soporte incluye una combinación de uno o más carriles paralelos, cada uno adaptado para sujetar una fila de cabezales de agarrador del uno o más conjuntos de agarradores.
Aún más, potencialmente, el aparato de envasado incluye un mecanismo de desplazamiento de agarradores para desplazar longitudinalmente el uno o más conjuntos de agarradores y/o cabezales de agarrador, acercándolos y/o alejándolos entre sí, sobre los correspondientes carriles de soporte.
Posiblemente, el mecanismo de desplazamiento de agarradores incluye una pluralidad de desplazadores de agarre configurados de manera móvil sobre los medios de soporte, estando cada uno de los desplazadores de agarre adaptado para acoplar de manera móvil con uno de los cabezales de agarre.
Generalmente, el mecanismo de desplazamiento vertical incluye una ranura de desplazamiento de carril en cada extremo del par de carriles centrales a lo largo de su porción de cuerpo central de modo que el correspondiente carril exterior pueda desplazarse de manera deslizante entre su posición superior y la posición inferior.
En una realización, como se ilustra en la FIG. 7, el mecanismo de desplazamiento vertical puede comprender una unidad 701 de transporte vertical, por ejemplo, una correa, en cada extremo del par de vías centrales, sobre la que se fijan uno o preferentemente más carriles exteriores 268 correspondientes. El movimiento vertical de estas unidades de transporte vertical da como resultado un movimiento vertical del uno o más carriles exteriores correspondientes. Preferentemente, las unidades de transporte vertical son unidades de ciclo cerrado, por ejemplo, una correa giratoria, permitiendo un movimiento giratorio vertical continuo del uno o más carriles exteriores correspondientes en cada extremo del par de vías centrales, y permitiendo de este modo el movimiento continuo de los medios 212 de soporte.
Opcionalmente, cada uno de la pluralidad de carriles de soporte se puede desplazar en una dirección a lo ancho y cada uno de los cabezales de agarre se puede desplazar dentro de una dirección longitudinal de modo que pueda obtenerse el conjunto de agarradores con una configuración deseada de los cabezales de agarre.
Más opcionalmente, cada conjunto de agarradores de la pluralidad de conjuntos de agarradores tiene un paso variable y ajustable en función de uno o más factores a seleccionar entre, aunque no de forma limitativa, la diferencia en la velocidad de las líneas de transporte, la diferencia entre el paso de los envases, la disposición de artículos y similares.
Posiblemente, en el caso de que los artículos sean recipientes de bebida, el cabezal de agarre puede incluir un cuerpo de agarre que se extiende hacia un cabezal para recipiente de bebida que sobresale hacia abajo, adaptado para llevar a cabo selectivamente una operación a seleccionar entre la operación de recogida y/o la operación liberación. En tal caso, el cabezal de agarre puede ser un agarrador de tulipa eléctrica, equipado opcionalmente con sensores incorporados tales como, por ejemplo, un sensor de cierre y/o un sensor de presencia de recipientes.
Opcionalmente, en el caso de que los artículos sean recipientes de bebida (latas o botellas), cada uno de los cabezales de agarre puede incluir un mecanismo de orientación de recipientes adaptado para orientar el recipiente de bebida en una orientación deseada y, posiblemente, capaz de girar el recipiente > 360°.
Más opcionalmente, en el caso de que los artículos sean recipientes de bebida, el mecanismo de orientación de recipientes puede seleccionarse de uno o más de, aunque no de forma limitativa, cualquier mecanismo giratorio convencional adecuado, tal como un servomotor giratorio, un motor paso a paso o un motor de imanes permanentes. Asimismo, el motor puede integrarse en el cuerpo del desplazador de agarre para obtener un conjunto compacto y ligero.
En una realización preferida, la rotación del artículo para hacerlo girar o rotar de otra manera puede llevarse a cabo mediante un motor montado dentro del cuerpo del desplazador de agarre, y completamente integrado con el mismo, preferentemente con un codificador de detección de posición angular. Así mismo, el giro o la rotación se alimenta y controla mediante una o más fuentes de alimentación inductiva, inalámbricas y sin contacto, y se controla también mediante automatización mecánica inalámbrica. El sistema incluye detección de retroalimentación inalámbrica apropiada igualmente a través de un sistema inalámbrico bidireccional de automatización y control mecánicos, alimentado por una fuente de alimentación deslizante o por uno más sistemas de suministro de energía inductiva inalámbricos y sin contacto, todos ellos libres y sin ataduras para contar con una capacidad de movimiento y funcionamiento controlados pero de gran alcance. El motor puede ser un motor paso a paso, un motor de imanes permanentes, un servomotor, o similar, que tenga una potencia y una capacidad de control adecuados para el servicio y que sea suficientemente pequeño como para caber en su ubicación.
En una realización preferida, el cabezal de agarre es una tulipa eléctricamente activada que opcionalmente puede completarse con detectores de presencia de recipientes y de presencia de cierres de recipiente, junto con detectores de activación de solenoide opcionales. La tulipa eléctrica se realiza en virtud de dicho control mecánico inalámbrico y de dicha fuente de alimentación deslizante o dicha fuente de alimentación inalámbrica y sin contacto, todos ellos libres y sin ataduras para contar con una capacidad de movimiento y funcionamiento controlados pero de gran alcance.
Generalmente, la primera línea de transporte puede ser una línea de salida de una unidad de fabricación de artículos que tiene uno o más medios para agrupar y/o disponer los artículos en una configuración predeterminada.
Además, la segunda línea de transporte puede ser una línea de salida de una unidad de formación de envases.
Posiblemente, el envase es una caja abierta superior ya formada que tiene una o más solapas laterales para facilitar el cierre de la misma.
Además, posiblemente, el envase está formado por una pieza en bruto plegable de un material a seleccionar de uno o más de, aunque no de forma limitativa, tableros de papel cartón, tableros de papel corrugado, termoplásticos, materiales híbridos, tableros laminados y similares.
El aparato de envasado de la presente invención puede estar provisto de una unidad de guía para facilitar la liberación de los artículos en el envase de manera que se evite el cierre del mismo durante la operación de liberación. La unidad de guía incluye un bastidor superior formado por al menos dos carriles longitudinales separados generalmente paralelos, y al menos dos carriles transversales separados generalmente paralelos. Cada una de las vías longitudinales se puede desplazar horizontalmente, acercándose y alejándose entre sí, usando un mecanismo de desplazamiento de vías. La unidad de guía incluye además uno o más pares de medios desplazadores de guía generalmente opuestos, configurados sobre las vías longitudinales paralelas. Cada uno de los medios de guía tiene una forma predeterminada adaptada para conformarse a al menos una pared lateral interior o esquina del envase de tal manera que, cuando esté en contacto con la pared lateral, se evite el cierre de una solapa lateral que se extiende a través de la misma. En funcionamiento, cuando el conjunto de agarradores está llevando a cabo la operación de liberación, el movimiento hacia arriba y/o hacia abajo del bastidor aéreo en la dirección vertical y el movimiento de cada una de las unidades de guía en dirección horizontal está optimizado de tal manera que cada uno del par de medios de guía está adaptado para recibir uno de los conjuntos de agarradores a través del envase. Además, el par de medios de guía se adapta a las paredes laterales internas del envase, manteniendo de este modo el envase en un estado abierto durante la operación de liberación.
Potencialmente, la unidad de guía incluye una pluralidad de desplazadores de guía configurados de manera móvil sobre las vías longitudinales, y cada uno de los desplazadores de guía está adaptado para acoplarse de manera móvil con uno de los medios de guía sobre los carriles longitudinales.
Posiblemente, el aparato de envasado incluye además una unidad de control para optimizar el movimiento de los carriles exteriores y/o los medios de soporte y/o los conjuntos de agarradores, así como el funcionamiento de otros componentes y elementos del aparato.
Además, posiblemente, la unidad de control incluye uno o más sensores, una o más unidades de entrada, una unidad de procesador y una unidad de salida.
Posiblemente, el mecanismo de desplazamiento de vías incluye uno o más pares de miembros de acoplamiento, estando cada par de los miembros de acoplamiento adaptado para acoplarse con una de las vías longitudinales en sus extremos opuestos.
Además, posiblemente, el mecanismo de desplazamiento de vía incluye una pluralidad de desplazadores de vía configurados de manera móvil sobre las vías transversales, estando cada uno de los desplazadores de vía adaptado para acoplarse de manera móvil con uno de los miembros de acoplamiento sobre los mismos, permitiendo de este modo un movimiento horizontal de los carriles longitudinales a lo largo de los carriles transversales.
Posiblemente, el aparato de envasado incluye un primer medio de accionamiento para permitir el movimiento vertical del uno o más carriles exteriores, en donde dicho primer medio de accionamiento se selecciona de uno o más de, aunque no de forma limitativa, motores lineales, servomotores y unidades motrices sincrónicas y/o asincrónicas.
Además, posiblemente, el aparato de envasado incluye un segundo medio de accionamiento para accionar la pluralidad de desplazadores, incluidos los desplazadores de agarre, los desplazadores de soporte, los desplazadores de guía y los desplazadores de vía, en donde el segundo medio de accionamiento se selecciona de uno o más de, aunque no de forma limitativa, motores lineales, servomotores y unidades motrices sincrónicas y/o asincrónicas.
Generalmente, el primer medio de accionamiento puede ser el mismo que el segundo medio de accionamiento y se selecciona como un motor lineal o cualquier otro tipo de medio de accionamiento con control de movimiento independiente. En el caso de motores lineales, se usan deslizadores como rotores y las correspondientes vías como estátores de los mismos.
En una realización particular de la presente invención, como se ilustra en la FIG. 7, con respecto al mecanismo de desplazamiento horizontal de los medios de soporte, el segundo mecanismo de accionamiento puede comprender unos motores 702, preferentemente motores con engranajes. Estos motores pueden estar configurados preferentemente en los medios 212 de soporte y alimentarse de forma inalámbrica, y más preferentemente también pueden controlarse de forma inalámbrica, para permitir un movimiento independiente continuo de cada medio de soporte accionado por los respectivos motores configurados en sus extremos opuestos.
Como alternativa, el mecanismo de desplazamiento horizontal de los medios de soporte puede accionarse con un mecanismo de accionamiento de empuje o tracción que se acopla con los medios de soporte para permitir tirar de los medios de soporte o empujar horizontalmente los mismos desde un carril externo, sobre un carril central, hacia otro carril externo. Tal mecanismo de accionamiento de tracción o empuje puede ser, por ejemplo, un mecanismo a base de propulsores lineales de control de movimiento integrados, un mecanismo de cremallera y piñón, o uno o más rodillos impulsores y un mecanismo de detección de posición.
En una realización de la presente invención, los conjuntos de agarradores y/o los cabezales de agarre pueden alimentarse de forma inalámbrica, por ejemplo, a través de contactos deslizantes en los desplazadores de agarre, o preferentemente alimentarse sin contacto, por ejemplo, proporcionando potencia inductiva a los desplazadores de agarre. Además, los conjuntos de agarradores y/o los cabezales de agarre pueden controlarse de forma inalámbrica, incluyendo, pero sin limitación, protocolos inalámbricos de corto alcance, tales como Bluetooth, infrarrojos, microondas, telecomunicación de banda estrecha a ancha, WLAN, y similares, preferentemente junto con alimentación inalámbrica. Con la automatización y control inalámbricos y las fuentes de alimentación inalámbricas se realizan operaciones sincronizadas de recogida y descenso, altamente flexibles y de gran alcance, incluso mientras los artículos están en tránsito.
En otro aspecto más de la invención, se divulga un método para envasar una pluralidad de artículos presentes en una primera línea de transporte en un envase presente en una segunda línea de transporte. El método incluye recibir un suministro continuo o intermitente de artículos, tales como, por ejemplo, recipientes de bebida ya llenos, en una primera línea de transporte. El método incluye además agrupar los artículos en la primera línea de transporte con una configuración y/o disposición predeterminada. Asimismo, el método incluye recibir un suministro continuo de envases en una segunda línea de transporte. El método incluye además optimizar un movimiento vertical de cada uno de los carriles exteriores y el movimiento horizontal de cada uno de los medios de soporte a través del recorrido superior y/o inferior, de tal manera que los conjuntos de agarradores en el al menos uno de los medios de soporte están adaptados para recoger un conjunto de artículos de la primera línea de transporte, mientras que el conjunto de agarradores en al menos otro medio de soporte está adaptado para liberar los recipientes de bebida ya recogidos en uno de los envases presentes en la segunda línea de transporte, simultáneamente.
Además, el método incluye una etapa opcional de optimización del movimiento de los medios de guía para mantener el envase abierto durante la operación de liberación de artículos.
Posiblemente, la optimización del movimiento de los carriles exteriores, los medios de soporte, los conjuntos de agarradores y los medios de guía se llevan a cabo mediante una unidad de control en función de una entrada de usuario y/o una entrada de uno o más sensores.
Otros aspectos, características y ventajas de la materia objeto divulgada en el presente documento serán evidentes a partir de la descripción, dibujos y reivindicaciones.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 ilustra un diagrama esquemático que representa un aparato de envasado, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención;
la FIG. 2a ilustra un diagrama en vista frontal que representa un aparato de envasado configurado entre una primera línea de transporte y una segunda línea de transporte, de acuerdo con una realización de la presente invención;
la FIG. 2b ilustra un diagrama esquemático que representa un aparato de envasado, de acuerdo con una realización de la presente invención;
la FIG. 3 ilustra un conjunto de agarradores a modo de ejemplo, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención;
la FIG. 4a ilustra un medio de soporte a modo de ejemplo, de acuerdo con una realización de la presente invención; la FIG. 4b ilustra un medio de soporte a modo de ejemplo, de acuerdo con otra realización de la presente invención; Las FIGS. 5a, 5b, 5c, 5d ilustran una unidad de guía a modo de ejemplo, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención;
Las FIGS. 6a, 6b, 6c ilustran un envasado a modo de ejemplo de un suministro de recipientes de bebida usando el aparato de la presente invención.
La FIG. 7 representa un aparato de envasado, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención.
Descripción detallada
Los detalles estructurales y funcionales específicos divulgados en el presente documento no se interpretarán como limitantes, sino meramente como una base para las reivindicaciones y como una base representativa para enseñar a un experto en la materia cómo emplear la presente invención de varias formas en prácticamente cualquier estructura debidamente detallada. Debe entenderse que cada porción específica incluye todos los equivalentes técnicos que operan de manera similar para lograr un propósito similar.
La presente solicitud divulga un aparato de envasado, para envasar un suministro de artículos tales como, p. ej., recipientes de bebida ya llenos (latas y botellas de PET, HDPE, vidrio de aluminio) que contienen líquidos tales como bebidas frías, cerveza, vinos, agua mineral, etc., que se reciben estática o dinámicamente en una o más primeras líneas de transporte generalmente paralelas, dinámicamente en un suministro de envases secundarios recibidos estática o dinámicamente en una segunda línea de transporte. El aparato de envasado es capaz, sin dejar de ser eficiente, de adaptarse a las diferencias de velocidad entre la primera y la segunda líneas de transporte, mientras libera una configuración variable o predeterminada de artículos presentes en la primera línea de transporte en un intervalo de formatos de agrupación (filas y columnas) de los envases presentes en la segunda línea de transporte, sin requerir cambio alguno en los elementos funcionales del aparato de envasado. Si bien el envase (secundario) de la divulgación actual se describe generalmente en el contexto de las botellas de bebida, debe entenderse que las realizaciones de la presente invención pueden aplicarse en combinación con diversos tipos de productos envasados independientemente del tamaño, forma y materiales. También debe tenerse en cuenta que, tal y como se usan en esta memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "uno/a" y "el/la" incluyen referencias en plural a no ser que el contexto lo defina claramente de otra forma. Por tanto, por ejemplo, la expresión "una abertura" pretende significar una única abertura o una combinación de aberturas, "una pared lateral" pretende significar una o más paredes laterales, o una combinación de las mismas.
Tal y como se ilustra en la FIG. 1, la presente invención proporciona un aparato100de envasado para envasar un suministro de artículos tales como recipientes de bebida (no mostrados), recibidos estática o dinámicamente en una o más primeras líneas de transporte generalmente paralelas, dentro de un suministro de envases secundarios (no mostrados) recibidos en una segunda línea de transporte. El aparato100de envasado incluye un bastidor central110de envasado que se extiende entre la una o más primeras líneas de transporte, en un primer extremoEf, y la segunda línea de transporte en un segundo extremoEs. El bastidor central110de envasado incluye un par de vías centrales160generalmente paralelas y separadas, dirigidas transversalmente. Cada una de las vías centrales160incluyen un carril superior162dirigido transversalmente que se extiende verticalmente, alejándose de un carril inferior164dirigido transversalmente a través de una porción central166de cuerpo. El bastidor central110de envasado incluye además un par de carriles exteriores168a, 168b,colocados al lado de cada una del par de vías centrales160.Un primer carril exterior168aestá colocado hacia un primer extremoEfy el segundo carril exterior168bestá colocado hacia un segundo extremoEs, y están adaptados para desplazarse verticalmente hacia arriba y hacia abajo para conectarse opcionalmente a uno de los carriles superiores162y/o los carriles inferiores164de cada una de las vías centrales160y, como tal, definir respectivamente un recorrido superior y un recorrido inferior. El aparato100de envasado<incluye además uno o más medios>112<de soporte, generalmente perpendiculares a las vías centrales 160 y>extendiéndose longitudinalmente entre las mismas. El uno o más medios112de soporte están adaptados para desplazarse horizontalmente sobre el bastidor110de envasado entre el primer extremoEfen la primera línea de transporte y el segundo extremoEs, hacia la segunda línea de transporte. El aparato100de envasado incluye además<una pluralidad de conjuntos>120<de agarradores soportados de manera móvil sobre los medios>112<de soporte, de modo que al menos uno de los conjuntos>120<de agarradores esté soportado sobre cada uno de los medios>112<de>soporte. Los conjuntos120de agarradores incluyen una pluralidad de cabezales122de agarre individuales dispuestos en una configuración predeterminada y soportados de manera móvil sobre los medios112de soporte. El aparato100de envasado incluye además un mecanismo de desplazamiento vertical (no mostrado) para desplazar los carriles exteriores168en una dirección vertical hacia arriba y/o hacia abajo, y un mecanismo de desplazamiento horizontal (no mostrado) para desplazar horizontalmente los medios112de soporte entre el primer extremoEfy el segundo extremoEs. Además, cada uno de los conjuntos120de agarradores está adaptado para llevar a cabo una operación a seleccionar de una operación de recogida estática o dinámica (mientras los artículos están en tránsito) para recoger los artículos de la una o más primeras líneas de transporte, y/o una operación de liberación estática o dinámica (mientras los envases están en tránsito) para liberar los artículos ya recogidos dentro de uno de los envases secundarios en la segunda línea de transporte. En funcionamiento, el movimiento vertical de los carriles exteriores168<y el movimiento horizontal de la pluralidad de los medios>112<de soporte, y, por lo tanto, de los conjuntos>120<de>agarradores entre el primer extremoEfy el segundo extremoEs, está sincronizado de tal manera que los conjuntos120<de agarradores en al menos uno de los medios>112<de soporte está adaptado para recoger un conjunto de artículos de la una o más primeras líneas de transporte y otro conjunto>120<de agarradores en al menos otro medio>112<de>soporte está adaptado para liberar un conjunto de artículos ya recogidos en uno de los envases en la segunda línea de transporte, simultáneamente.
Las FIGS. 2a y 2b ilustran un aparato200de envasado a modo de ejemplo, adaptado para recoger dinámicamente<recipientes 290 de bebida con un paso dado o aleatorio desde una o más primeras líneas>202<de transporte y liberarlos>dinámicamente en un envase250, en la intercalación requerida de filas y columnas para crear un formato, en una segunda línea204de transporte que porta un suministro de envases250ya formados y abiertos por la parte superior y/o lateral. En otra realización, la pluralidad de recipientes290de bebida en la primera línea202de transporte incluye un medio de agrupación (no mostrado) para agrupar los recipientes290de bebida en una disposición predeterminada. Los medios de agrupación pueden incluir cualquier mecanismo de agrupación convencional adecuado para agrupar y disponer los recipientes de bebida en una salida de una línea de transporte. Como alternativa, los recipientes (o artículos) de bebida pueden suministrarse aleatoriamente en una sola fila sin presión a través de uno o más transportadores de alimentación generalmente paralelos y, al ser recogidos dinámicamente, volver a colocarlos y clasificarlos en los formatos de envases deseados (filas y columnas), reajustando adicionalmente los formatos así agrupados y entregándolos dinámicamente dentro de/sobre el envase secundario en la segunda línea de transporte.
Como se ha divulgado anteriormente y con referencia a la FIG. 2a, el aparato200de envasado incluye un bastidor central210de envasado que se extiende entre la primera línea202de transporte en un primer extremoEfy una segunda línea204de transporte en un segundo extremoEs. El bastidor central210de envasado incluye un par de vías centrales260generalmente paralelas y separadas, dirigidas transversalmente,que incluyen una primera vía<central 260a y una segunda vía central 260b. Cada una de las vías centrales 260a,>260b<incluye un carril superior>262a, 262bdirigido transversalmente que se extiende respectivamente en sentido vertical para alejarse de un correspondiente carril inferior264a, 264bdirigido transversalmente a través de una porción central266a, 266bde cuerpo, respectivamente.
El bastidor central210de envasado incluye además una pluralidad de pares de carriles exteriores268,cada uno colocado a lo largo de cada una del par de vías centrales260a, 260b.El par de carriles exteriores268incluye un primer carril exterior268acolocado hacia el primer extremoEFy un segundo carril exterior268bcolocado hacia el segundo extremoEs, cada uno adaptado para desplazarse verticalmente hacia arriba y hacia abajo para conectarse opcionalmente a uno de los carriles superiores262a, 262bdel par de vías centrales260a, 260b, respectivamente, y/o a los carriles inferiores264a, 264bde las vías centrales260a, 260b, respectivamente, y define un recorrido superiorTy un recorrido inferiorBa través de los mismos.
En las realizaciones preferidas, el movimiento vertical hacia arriba y/o hacia abajo de cada uno de la pluralidad de carriles exteriores268se obtiene utilizando un mecanismo de desplazamiento vertical. En algunos casos, el mecanismo de desplazamiento vertical incluye una ranura282ay282bde recepción de carril en cada par de vías centrales260a lo largo de su correspondiente porción266de cuerpo. Las ranuras282a, 282bde recepción están<configuradas para recibir los correspondientes carriles exteriores>268a, 268b<y adaptadas para desplazarse hacia>arriba y hacia abajo entre una posición superiorOty una posición inferiorOb, de tal manera que cuando se acoplan con el carril superior262se forma el recorrido superiorTy cuando se acoplan con el carril inferior264se forma el recorrido inferiorB. En otras realizaciones de la presente invención, se puede utilizar cualquier mecanismo de desplazamiento vertical adecuado y convencionalmente conocido para el movimiento selectivo de cada uno de los carriles exteriores268entre la posición superiorOty la posición inferiorOb.
El aparato200de envasado incluye además un par de plataformas285de soporte exteriores generalmente longitudinales,incluyendo una primera plataforma285ade soporte en el primer extremoEfy una segunda plataforma285bde soporte en el segundo extremoEsconfigurada de manera generalmente perpendicular al bastidor central210de envasado. Cada una de las plataformas285a, 285bde soporte exteriores es un cuerpo de soporte colocado con respecto a un nivel de suelo a una alturaHsuficiente para llevar a cabo la operación de recogida y/o liberación. Además, cada una de las plataformas285a, 285bde soporte exteriores está adaptada para soportar los correspondientes carriles exteriores268en su posición inferiorObde modo que, mientras se lleva a cabo la operación de recogida y/o liberación, el carril exterior268no vaya más allá de su posición inferiorObdebido a la inercia del movimiento descendente y se mantenga a una distancia deseada con respecto a las correspondientes líneas202, 204de transporte.
El aparato200de envasado incluye además uno o más medios212de soporte, que se extienden longitudinalmente entre el par de vías centrales260a,y260b.El uno o más medios212de soporte están adaptados para desplazarse horizontalmente entre el primer extremoEfen la primera línea202de transporte y el segundo extremoEshacia la segunda línea204de transporte, a través del recorrido superiorTy/o el recorrido inferiorBformados en el bastidor<central>210<de envasado debido al movimiento vertical hacia arriba y/o hacia abajo de los carriles exteriores 268.>
En una realización de la presente invención como se ilustra en la FIG. 4a, los medios212de soporte pueden tener la<forma de un carril>212<de soporte, que comprende un carril generalmente lineal adaptado para conectarse de manera móvil al bastidor central>210<de envasado en cada una de las vías centrales 260a, 260b paralelas.>
El aparato200de envasado incluye además un mecanismo275de desplazamiento horizontal (FIG. 2b) para desplazar<horizontalmente cada uno de los medios>212<de soporte a lo largo del bastidor central>210<de envasado, entre el primer>extremoEfy el segundo extremoEs. En una realización preferida, el mecanismo275de desplazamiento horizontal incluye un par de desplazadores214de soporte (FIG. 2b), cada uno configurado en un extremo opuesto del carril212de soporte. Además, cada uno de los desplazadores214de soporte está conectado de forma móvil a una de las vías centrales260de modo que el movimiento del par de desplazadores214de soporte permita desplazar el<correspondiente carril>212<de soporte horizontalmente a través del bastidor central>210<de envasado, entre el primer>extremoEfy el segundo extremoEs.
Además, cada uno de los carriles214de soporte se pueden acercar o alejar entre sí en una dirección de anchuraWd<a lo largo del bastidor central>210<de envasado, usando el mecanismo 275 de desplazamiento horizontal.>
El aparato200de envasado incluye además una pluralidad de conjuntos220de agarradores soportados de manera<móvil sobre los medios>212<de soporte de modo que al menos uno de los conjuntos>220<de agarradores se soporte sobre cada uno de los medios>212<de soporte, adaptados para llevar a cabo operaciones de recogida y/o liberación>de los artículos, por ejemplo, los recipientes290de bebida (latas, botellas), durante el envasado de los mismos.
Los conjuntos220de agarradores incluyen una pluralidad de cabezales222de agarre individuales soportados de manera móvil y controlados individualmente sobre los medios212de soporte.En el caso de que los artículos sean<botellas de bebida, el cabezal>222<de agarre es generalmente un recogedor y/o componente de liberación de botellas.>En una realización preferida, como se ilustra en la FIG. 3, el cabezal222de agarre incluye un cuerpo224de agarre que se extiende hacia un cabezal226para recipiente de bebida que sobresale hacia abajo, adaptado para llevar a cabo selectivamente una operación a seleccionar entre la operación de recogida y la operación de liberación. El cabezal226para recipiente de bebida tiene una forma y/o tamaño y/o dimensión complementarias a la forma, tamaño y dimensión del recipiente290de bebida y/o una porción de contacto del mismo para posibilitar la posibilidad de efectuar la operación de recogida y/o liberación.
En algunos casos, el cabezal222de agarre incluye una o más membranas expansibles (no mostradas) configuradas en una porción interna del mismo, adaptadas para activar neumática o eléctricamente las mismas para que entren en contacto con el recipiente de bebida de modo que, cuando la membrana se expanda por influencia de dicha de activación, la porción de cuello del recipiente290de bebida quede bloqueada dentro del cabezal226para recipiente de bebida, facilitando de este modo la recogida del mismo. Además, cuando la membrana se contrae hacia atrás, el cabezal226para recipiente de bebida libera en el envase250el uno o más recipientes290de bebida ya recogidos.
Además, en algunos casos, el cabezal222de agarre incluye un mecanismo223de orientación de recipientes integrado adaptado para rotar a una orientación deseada las botellas o recipientes recogidos, antes de hacerlos descender sobre la segunda línea204de transporte. El mecanismo puede opcionalmente hacer girar los recipientes a una velocidad angular controlada mientras están en tránsito. El mecanismo223de orientación de recipientes puede seleccionarse de uno o más de, aunque no de forma limitativa, cualquier mecanismo giratorio convencional adecuado, tal como un servomotor giratorio, un motor paso a paso, un motor de imanes permanentes, un motor de CC o CA, y similares, e incorporar un codificador u otro dispositivo de detección de posición angular.
En otras realizaciones, el cabezal de agarre puede seleccionarse de cualquier mecanismo convencional conocido en la técnica y adecuado para recoger y/o liberar artículos tales como los recipientes290de bebida.
En algunas realizaciones preferidas, como se ilustra en la FIG. 4b, los medios212de soporte incluyen una combinación de uno o más carriles212a, 212bparalelos, cada uno adaptado para sujetar una fila de cabezales222de agarre del uno o más conjuntos220de agarradores de modo que cada uno de los cabezales222de agarre pueda desplazarse individualmente a lo largo del correspondiente carril212a, 212bde soporte, usando uno o más mecanismos de desplazamiento de agarradores. En algunos casos, el mecanismo de desplazamiento de agarradores incluye una pluralidad de desplazadores274de agarre configurados de forma móvil en cada uno de los carriles212a, 212bde soporte, de modo que cada uno de los desplazadores274de agarre está adaptado para acoplarse de manera móvil a uno de los cabezales222de agarre, y accionados por un medio de accionamiento a seleccionar de uno o más de, aunque no de forma limitativa, un motor lineal, un servomotor, una transmisión a base de engranajes, y similares. En una realización preferida, el medio de accionamiento es un motor lineal. En una realización de este tipo, el motor lineal es del tipo de imanes generalmente móviles convencionalmente conocido en la técnica. En uno de tales casos, el motor lineal utiliza el correspondiente carril212de soporte como un estátor y cada uno de los correspondientes desplazadores274de agarre como un rotor del mismo. Además, en tales realizaciones, la disposición predeterminada de los cabezales222de agarre dentro de cada uno de los conjuntos220de agarradores puede cambiarse dinámicamente de acuerdo con una disposición deseada de los cabezales220de agarre. Así mismo, en una realización de este tipo, los carriles212pueden desplazarse a lo ancho y los cabezales222de agarre pueden desplazarse en una dirección longitudinal de modo que pueda cambiarse dinámicamente el número de cabezales222de agarre dentro de uno o más de los conjuntos220de agarradores.
Como alternativa, en algunas realizaciones, cada uno de los cabezales222de agarre es estacionario con respecto al correspondiente conjunto220de agarradores, que a su vez es móvil a lo largo de un único carril212de soporte usando el uno o más mecanismos de desplazamiento de agarradores. En tales casos, el mecanismo de desplazamiento de agarradores incluye una pluralidad de desplazadores274de agarre configurados de manera móvil sobre los carriles212de soporte de modo que cada uno de los desplazadores274de agarre está adaptado para acoplarse de manera móvil a uno del conjunto220de agarradores, y accionados por un medio de accionamiento a seleccionar de uno o más de, aunque no de forma limitativa, un motor lineal, un servomotor, una transmisión a base de engranajes, y similares. El funcionamiento del motor lineal es el mismo que ya se ha analizado. Además, en tales realizaciones, la disposición predeterminada de los cabezales222de agarre dentro de cada uno de los conjuntos220de agarradores puede cambiarse dinámicamente solo en una dirección a lo ancho, moviendo los carriles de soporte212a lo ancho.
En una realización de la presente invención, según se ilustra en las FIGS. 5a, 5b, 5c, el aparato200de envasado incluye además una unidad300de guía para facilitar la liberación dentro del envase250de los recipientes290de bebida ya recogidos de tal manera que se evite el cierre del envase250durante la operación de liberación. Además, una unidad300de guía de este tipo está adaptada para guiar la operación de liberación de los recipientes290dentro del envase250con un efecto de embudo, para evitar cualquier contacto entre los recipientes290y las paredes laterales252del envase250de modo que se evite cualquier daño o rasguño en el envase250y/o los recipientes290de bebida durante la operación de liberación. La unidad300de guía incluye un bastidor superior310formado por al menos dos carriles longitudinales312separados y generalmente paralelos, que incluyen un primer carril longitudinal312ay un segundo carril longitudinal312bque conectan y se extienden entre dos o más carriles transversales314separados y generalmente paralelos, que incluyen un primer carril transversal314ay un segundo carril transversal314b.Cada uno de los carriles longitudinales312ay312bse puede desplazar en una dirección horizontal, acercándose y alejándose entre sí, usando uno o más mecanismos320de desplazamiento de carril de guía (FIG. 5b).
El mecanismo320de desplazamiento de carril de guía es generalmente un mecanismo que permite la posibilidad de desplazar los carriles longitudinales312del bastidor aéreo310a lo largo de los carriles transversales314.En una realización preferida, el mecanismo320de desplazamiento de carril de guía incluye uno o más pares de miembros322de acoplamiento que comprenden un primer miembro322ade acoplamiento y un segundo miembro322bde acoplamiento, estando cada par de los miembros322de acoplamiento adaptado para acoplarse con uno de los carriles longitudinales312en sus extremos opuestos.
Además, el mecanismo320de desplazamiento de carril de guía incluye una pluralidad de desplazadores324de acoplamiento (FIG. 5b) conectados de manera móvil a los carriles transversales314.Cada uno de los desplazadores324de acoplamiento está adaptado para acoplarse de manera móvil a uno de los miembros322de acoplamiento de modo que sea posible el movimiento horizontal de cada uno del par de miembros322de acoplamiento a lo largo de los correspondientes carriles transversales314, permitiendo de este modo acercar y alejar los carriles longitudinales312entre sí.
El mecanismo320de desplazamiento de carril de guía incluye además un medio de accionamiento (no mostrado) para accionar el movimiento horizontal de cada uno de la pluralidad de desplazadores324de acoplamiento. En una realización preferida, el medio de accionamiento es un servomotor lineal que utiliza los carriles transversales314como estátor y cada uno de los desplazadores324de guía como rotor del mismo.
La unidad300de guía incluye además uno o más pares de medios330de guía paralelos (FIG. 5b), que incluye un primer medio330ade guía y un segundo medio330bde guía conectados de manera móvil a los carriles longitudinales312a y 312bparalelos a través de una pluralidad de desplazadores334de guía. Cada uno del par opuesto de medios330de guía está adaptado para ser recibido dentro del envase350de modo que cada uno de los medios330a, 330bde guía se ajuste a al menos una pared lateral/esquina interior del envase250de tal manera que, cuando esté en contacto con la pared lateral, evite el cierre de una solapa lateral que se extiende a través del envase250conformado entre los carriles longitudinales312.La unidad300de guía incluye además uno o más medios de accionamiento (no mostrados) para accionar el movimiento de cada uno de la pluralidad de desplazadores334de guía y, por lo tanto, de los medios330de guía independientemente móviles a través de los carriles longitudinales312.
El aparato200de envasado incluye además un primer medio de accionamiento (no mostrado) para permitir el movimiento vertical del uno o más pares de carriles externos268,incluyendo las vías centrales260,y diversos subcomponentes de los mismos. En una realización preferida, el primer medio de accionamiento es un servomotor lineal adaptado para desplazar cada uno de los carriles externos268con un primer paso predeterminado para facilitar la operación continua de cada uno de los componentes del aparato200de envasado, de tal manera que los medios212de soporte pueden desplazarse continuamente entre el primer extremoEfy el segundo extremoEsa través de uno los recorridos superiorTy/o inferiorB. Sin embargo, en otras realizaciones, el primer medio de accionamiento es un servomotor lineal adaptado para desplazar cada uno de los carriles externos268con un paso variable dinámicamente ajustable para facilitar la operación intermitente o continua de cada uno de los componentes del aparato200de envasado.
Además, el aparato200de envasado incluye un segundo medio de accionamiento (no mostrado) para permitir el movimiento de cada uno de los motores, incluyendo, los desplazadores214de soporte, los desplazadores274de agarre,los desplazadores324de acoplamiento, los desplazadores334de guía, de manera independiente a lo largo de los correspondientes bastidor central210de envasado, carriles212de soporte, carriles transversales314y carriles longitudinales312, respectivamente. En una realización preferida, el primer medio de accionamiento es un servomotor lineal. En una realización de este tipo, el motor lineal es del tipo de imanes generalmente móviles convencionalmente conocido en la técnica.
En otras realizaciones, los motores214, 274, 324, 334se utilizan como estátor mientras que los carriles se utilizan como rotores. En una realización de este tipo, cada uno de los motores214, 274, 324, 334incluye bobinas integradas y cada una de las correspondientes vías incluye en las mismas una pluralidad de imanes configurados en una dirección longitudinal de modo que los motores214, 274, 324, 334puedan interactuar electromagnéticamente, permitiendo de este modo el movimiento de los mismos.
El aparato200de envasado puede incluir además una o más unidades de control (no mostradas) para gestionar las operaciones del mismo, y particularmente para gestionar el funcionamiento de cada uno de los carriles exteriores268,los primeros medios de accionamiento y/o los segundos medios de accionamiento para optimizar el movimiento de los carriles214de soporte, los cabezales222de agarre, la unidad320de guía y todos los demás componentes del aparato200de envasado. El conjunto optimizado de secuencia de desplazamiento lo determina la unidad de control de acuerdo con factores tales como, aunque no de forma limitativa, el paso de los conjuntos220de agarradores, la diferencia de paso entre las líneas202, 204de transporte, la velocidad de cada una de las líneas202, 204de transporte, la disposición predeterminada de los cabezales222de agarre dentro del conjunto220de agarradores, y similares.
En algunas realizaciones, la unidad de control puede incluir una unidad de entrada para recibir la disposición predeterminada de recipientes290de bebida a formar y recibir dentro del envase secundario250.Además, la unidad de control puede incluir una pluralidad de sensores para rastrear parámetros tales como, por ejemplo, la posición de la disposición agrupada de recipientes290de bebida y similares. La unidad de control puede incluir además una unidad de procesador para procesar los datos capturados por la unidad de entrada basándose en lógicas y/o reglas predeterminadas para facilitar el movimiento de la pluralidad de desplazadores214, 274, 324, 334del aparato200de envasado. La unidad de control puede incluir además una unidad de instrucciones que suministre instrucciones a diversos componentes, tales como diversos medios de accionamiento, motores lineales, motores, unidades motrices, o similares, para facilitar un funcionamiento deseado y fluido.
En algunas realizaciones, la unidad de control puede proporcionarse como un producto de programa informático, que p. ej. puede incluir un medio de almacenamiento legible por ordenador o un medio legible por máquina no transitorio que contenga instrucciones interpretables por un ordenador u otro dispositivo electrónico, p. ej. para llevar a cabo uno o más procesos.
La FIG. 2 muestra esquemáticamente la disposición de los componentes básicos del aparato200de envasado de la presente invención. Sin embargo, en la construcción de unidades funcionales comerciales, pueden incorporarse componentes secundarios tales como acopladores, conectores, estructuras de soporte, y otros componentes funcionales conocidos por un experto en el campo de los aparatos de envasado, dentro del aparato200de envasado. En consecuencia, debe contemplarse que el aparato200de envasado puede configurarse para su uso con cualquier tipo de envase (secundario) que tenga cualquier forma posible considerada, sin desviarse del alcance de la presente invención.
En una realización preferida, el envase generalmente representado por el número250puede formarse a partir de un material reciclable a seleccionar de uno o más de, aunque no de forma limitativa, cualquier material deseado, p. ej. incluyendo todo tipo de papel, tablero de fibra, cartón corrugado, tablero laminado, material híbrido, o cualquier combinación de los mismos. Además, la forma y el tamaño, incluyendo el diámetro y la altura del envase250pueden variar dependiendo de las restricciones de diseño y los requisitos para su aplicación. Por ejemplo, dentro de los casos en los que el envase250esté adaptado para alojar doce recipientes en una capa con una disposición de 3 * 4, la caja de cartón se dimensionará en consecuencia. Además, en otros casos, la caja de cartón puede dimensionarse y conformarse para contener una cantidad de capas de recipientes diferente o igual a una sola capa, más de una capa, y/o en diferentes disposiciones de filas/columnas (por ejemplo, 1 * 6, 3 * 6, 2 * 6, 4 * 6, 2 * 3 * 4, 2 * 6 * 2, 2 * 9, 3 * 5, 3 * 5 * 2, etc.). Además, en otros casos más, los envases250pueden formarse con diversas posibles formas simétricas y asimétricas.
En algunas realizaciones, el aparato200de envasado se coloca sobre un manipulador superpuesto adaptado para desplazarse hacia arriba y/o hacia abajo entre la primera y segunda líneas202, 204de transporte. En otras realizaciones adicionales, el aparato200de envasado puede colocarse en cualquier dirección posible generalmente perpendicular en los casos en los que la primera línea202de transporte es generalmente paralela a la segunda línea204de transporte, o, de lo contrario, generalmente en una dirección de flujo del proceso de envasado en los casos en los que un punto de recogida de recipientes290de bebida generalmente está en línea con un punto de descenso al interior de los envases secundarios250en la segunda línea204de transporte. En otras realizaciones adicionales, el aparato200de envasado puede colocarse en cualquier configuración posible de acuerdo con las restricciones de diseño de las líneas202, 204de transporte.
En una realización preferida de la presente invención como se ilustra en la FIG. 5d, un par de medios234de guía, cada uno de los cuales tiene una forma general deL, están adaptados para soportar dos paredes adyacentes del envase secundario250.Sin embargo, en otras realizaciones, puede usarse cualquier número de pares de medios234de guía de acuerdo con la forma del envase250.
Si bien, como puede entenderse a partir del método anterior, la transferencia de los medios212de soporte a través del recorrido superiorTy/o el recorrido inferiorBes posible de muchas maneras debido al movimiento vertical de los carriles exteriores268en diferentes permutaciones y combinaciones, con las FIGS. 6a, 6b y 6c se divulga un flujo de método ilustrativo para llevar a cabo la operación de envasado usando el aparato200de envasado de la divulgación actual que tiene un primer carril212de soporte y un segundo carril212de soporte. Como puede observarse en la FIG. 6a, en una etapa inicial, el conjunto220de agarradores del primer carril212de soporte está adaptado para recoger los recipientes290de bebida de la primera línea202de transporte, y el conjunto220de agarradores del segundo carril212de soporte está adaptado para liberar recipientes290de bebida ya recogidos en la segunda línea204de transporte. En dicha posición, ambos pares de carriles exteriores268ay268bde cada una de las vías centrales260a, 260bestá en su posición más inferiorOb. En la siguiente etapa, como se ilustra en la FIG. 6b, el carril exterior268ase desplaza a su posición superiorOtdonde conecta con el carril superior262de cada una de las vías centrales260, y se desplaza hacia el primer extremoEfdesde el recorrido superiorTcomo se ilustra en la FIG. 6c. Además, el carril exterior268bse desplaza a su posición inferiorObcomo se ilustra en la FIG. 6b, donde conecta con el carril inferior264de cada una de las vías centrales260, y se desplaza hacia el segundo extremoEsdesde el recorrido inferiorBcomo se ilustra en la FIG. 6c. Una vez que alcanzan los extremos opuestos, cada uno del primer carril212de soporte y el segundo carril212de soporte repiten las operaciones descritas anteriormente. De la misma manera, en otras realizaciones, puede cambiarse el orden de desplazamiento de los carriles exteriores268para proporcionar un flujo diferente del movimiento de cada uno de los carriles212, 212de soporte entre el primer extremoEfy el segundo extremoEs. Tal movimiento de los carriles exteriores268, y por lo tanto de los medios212, 212de soporte y los correspondientes conjuntos220de agarradores para llevar a cabo las operaciones de recogida y/o liberación, puede llevarse a cabo de forma continua o, de lo contrario, intermitentemente, según se desee.
Aplicabilidad industrial
El aparato200de envasado incluye una pluralidad de carriles212de soporte que comprenden unos conjuntos220de agarre que pueden desplazarse simultáneamente a lo largo del bastidor central210de envasado, para llevar a cabo una operación de recogida y/o de liberación en unos envases250.La disposición predeterminada puede cambiarse dinámicamente moviendo los cabezales222de agarre y los carriles214de soporte para formar una disposición deseada y, por lo tanto, puede realizarse un envasado de cualquier tamaño, forma, y estructura de envases (secundarios)250sin la necesidad de cambiar componente alguno, lo que resulta muy adecuado para procesar envases de diferentes tamaños con facilidad y eficiencia.
De manera particularmente ventajosa, debido a la formación de dos recorridos diferentes, el recorrido superiorTy el recorrido inferiorB, el aparato200de envasado permite usar un número menor de carriles212de soporte para transferir un gran número de conjuntos220de agarradores, tomando cada uno un recorrido diferente para desplazarse entre el primer extremoEfy el segundo extremoEs. Además, debido a un menor número de carriles212de soporte, el aparato200de envasado es más barato y más pequeño en su tamaño general, al tiempo que es más rápido y tiene un mayor rendimiento y flexibilidad que cualquier otro medio de envasado convencional.
Así mismo, el aparato200de envasado unifica en un único aparato común las operaciones individuales de recogida dinámica, cotejado, agrupación, orientación, modificación del paso, y descenso dinámico de los artículos290al interior de un envase250, y, por lo tanto, mejora el rendimiento general.
Como podrá reconocer fácilmente un experto en la materia, el aparato200de envasado, los artículos290y los envases250de la divulgación actual puede implementarse en diversas industrias tales como la industria alimentaria, la industria del transporte, y la industria de los electrodomésticos para transportar cualquier tipo de producto o grupo de productos, con cualquier forma, tamaño o cualquier diversidad de configuraciones, sin limitación a la industria de bebidas.
Claims (15)
1. Un aparato (100) de envasado para artículos, que comprende:
- un bastidor central (110) de envasado que se extiende entre un primer extremo y un segundo extremo, comprendiendo el bastidor:
- un par de vías centrales (160) transversales separadas y generalmente paralelas, teniendo cada vía un carril superior (162) separado verticalmente y conectado a un carril inferior (164) a través de una porción central (166 ) de cuerpo; y
- una pluralidad de carriles exteriores (168a, 168b), estando al menos un carril exterior configurado en cada extremo del par de vías centrales, estando los carriles exteriores adaptados para desplazarse hacia arriba y hacia abajo para conectarse opcionalmente a uno de los carriles superiores y/o los carriles inferiores de la vía central, y definir respectivamente un recorrido superior (T) y un recorrido inferior (B) a través suyo;
- uno o más medios (112) de soporte, extendiéndose cada uno de manera generalmente longitudinal entre el par de vías centrales y estando adaptados para soportar uno o más conjuntos (120) de agarradores; comprendiendo cada uno de los conjuntos de agarradores una pluralidad de cabezales de agarre individuales dispuestos en una configuración predeterminada;
- un mecanismo de desplazamiento vertical para permitir un movimiento vertical hacia arriba y/o hacia abajo de cada uno de los carriles exteriores, independientemente, entre sus posiciones superior e inferior;
- un mecanismo de desplazamiento horizontal para desplazar el uno o más medios de soporte a través de al menos uno del recorrido superior y/o el recorrido inferior;
en donde
el movimiento hacia arriba y/o hacia abajo de cada uno de los carriles exteriores entre sus posiciones superior e inferior y el movimiento horizontal de cada uno de los medios de soporte están sincronizados de tal manera que los conjuntos de agarradores en al menos uno de los medios de soporte están adaptados para recoger un conjunto de artículos de una primera línea (202) de transporte, en el primer extremo, y los conjuntos de agarradores en al menos otro medio de soporte están adaptados para liberar artículos ya recogidos en un envase presente en una segunda línea (204) de transporte, en el segundo extremo, simultáneamente.
2. El aparato de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de medios de soporte comprende una pluralidad de carriles (212) de soporte configurados para transportar los conjuntos de agarradores.
3. El aparato de envasado de la reivindicación 1, en donde el mecanismo de desplazamiento horizontal comprende uno o más pares de desplazadores (214) de soporte, estando cada par de los desplazadores de soporte adaptados para acoplarse a uno de los carriles de soporte en sus extremos opuestos y configurados de manera móvil sobre uno del par de carriles centrales y los correspondientes carriles externos conectados, permitiendo de este modo el movimiento horizontal de los carriles de soporte a lo largo de los correspondientes recorrido superior y/o recorrido inferior entre el primer extremo y el segundo extremo.
4. El aparato de la reivindicación 1, en donde el mecanismo de desplazamiento vertical comprende una ranura de desplazamiento de carril en cada extremo del par de carriles centrales a lo largo de su porción de cuerpo central de modo que el correspondiente carril exterior pueda desplazarse de manera deslizante entre su posición superior y la posición inferior.
5. El aparato de la reivindicación 1, en donde el bastidor comprende además un par de plataformas (285) de soporte exteriores, cada una configurada de manera generalmente perpendicular y entre las vías centrales, y adaptadas para soportar cada uno de los carriles exteriores y los correspondientes medios de soporte para ir más allá de su posición inferior de modo que cada conjunto de agarradores esté a una altura suficiente para efectuar la operación de recogida y/o de liberación.
6. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un mecanismo de desplazamiento de agarradores para desplazar longitudinalmente el uno o más conjuntos de agarradores, acercándolos y/o alejándolos entre sí, sobre los correspondientes medios de soporte.
7. El aparato de la reivindicación 6, en donde el mecanismo de desplazamiento de agarradores comprende una pluralidad de desplazadores de agarre configurados de manera móvil sobre los medios de soporte, estando cada uno de los desplazadores adaptado para acoplarse de manera móvil con uno de los cabezales de agarre.
8. El aparato de la reivindicación 2, en donde cada uno de los uno o más carriles de soporte se puede desplazar en una dirección a lo ancho y cada uno de los cabezales de agarre se puede desplazar dentro de una dirección longitudinal de modo que pueda obtenerse el conjunto de agarradores con una configuración deseada de los cabezales de agarre.
9. El aparato de la reivindicación 1, en donde cada uno del conjunto de agarradores de la pluralidad de conjuntos de agarradores tiene un paso ajustable variable entre los mismos.
10. El aparato de la reivindicación 1, en donde el cabezal de agarre comprende un cuerpo (224) de agarrador que se extiende hacia un cabezal (226) que sobresale hacia abajo, adaptado para llevar a cabo selectivamente una operación de recogida y liberación de recipientes de bebida.
11. El aparato de la reivindicación 1, en donde la primera línea de transporte comprende una salida de la unidad de fabricación de recipientes de bebida que tiene uno o más medios para agrupar y/o disponer los recipientes de bebida en la configuración predeterminada.
12. El aparato de la reivindicación 1, en donde la segunda línea de transporte comprende una salida de una unidad de formación de cajas de cartón.
13. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además una unidad (300) de guía adaptada para mantener abierto el envase en la segunda línea de transporte durante la liberación en el mismo de recipientes de bebida ya recogidos.
14. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, en donde el mecanismo de desplazamiento vertical del uno o más carriles exteriores comprende una unidad de transporte vertical de ciclo cerrado, y en donde el mecanismo de desplazamiento horizontal comprende motores configurados en los medios de soporte.
15. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, en donde los conjuntos de agarradores y/o los cabezales de agarre se alimentan de forma inalámbrica y/o se controlan de forma inalámbrica.
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