ES3034236T3 - Conveying system and method of conveying a plurality of products - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema de transporte que comprende: una pista (2), una pluralidad de carros (4) para ser transportados en la pista (2), cada carro comprende: un cuerpo principal que se mantiene a lo largo de la pista (2); y un receptáculo soportado giratoriamente por el cuerpo principal y configurado para recibir un producto, y que comprende además un miembro giratorio del receptáculo (60) que está configurado para avanzar, a una velocidad de avance definida, a lo largo de una región provista en al menos una porción de la pista (2), y para controlar la orientación rotacional de los receptáculos del carro; donde cada carro puede estar en acoplamiento, a través de su receptáculo, con el miembro giratorio del receptáculo (60). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de transporte y procedimiento de transporte de una pluralidad de productos

Campo Técnico

La presente invención se refiere a un sistema de transporte, en particular a un sistema de transporte que comprende una pista y una pluralidad de carros, y a un procedimiento de transporte de una pluralidad de productos utilizando el sistema de transporte.

Técnica Antecedente

Se han desarrollado técnicas convencionales para aplicar etiquetas a productos, como por ejemplo, botellas de plástico para alimentos o cosméticos. Una de estas técnicas consiste en introducir los productos desde una línea de producción en una máquina etiquetadora y luego devolverlos a la línea de producción. El producto se hace girar a medida que se aplica la etiqueta, especialmente en el caso de las etiquetas envolventes. Una técnica conocida consiste en colocar varios productos cilíndricos en un carrusel giratorio, los productos girando también sobre sus respectivos ejes, a medida que se introducen en la máquina etiquetadora. La tasa de producción está limitada por la velocidad de rotación y la capacidad del carrusel. La tasa de producción puede incrementarse aumentando la capacidad del carrusel, por ejemplo, aumentando el diámetro del carrusel. Sin embargo, esto implica un aumento del tamaño del carrusel.

Se requiere un control preciso de la orientación del producto cuando se desea una orientación predeterminada de la etiqueta, como en el caso de productos no cilíndricos. Esta orientación precisa del producto también es necesaria para el marcado e inspección láser, por ejemplo. Además, tras el etiquetado, los productos suelen tener una orientación predeterminada para un proceso posterior. Las técnicas convencionales incluyen la instalación de un dispositivo de alineación aguas abajo o la intervención de operadores humanos.

Generalmente existe la necesidad de transportar productos teniendo un alto nivel de control de su orientación y manteniendo una alta tasa de producción.

El documento de patente JP2015003771A divulga un dispositivo de posicionamiento de piezas de trabajo que alinea la posición rotacional de una pieza de trabajo sostenida por una plantilla transportada por un transportador en una dirección determinada; el transportador es un par de correas sin fin.

A partir del documento de patente EP3385803A1 se conoce un sistema de transporte que comprende un motor lineal.

El documento de patente WO 2020/001987 A1 divulga un sistema de transporte de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. El documento de patente US 2019/055091 A1 divulga un sistema de transporte adicional.Sumario de la Invención

Un objeto de la invención es proporcionar un procedimiento para controlar con mayor precisión la orientación de un producto durante su transporte. Este objeto se consigue mediante la materia objeto respectiva de las reivindicaciones independientes. Otros desarrollos ventajosos corresponden a la materia objeto de las reivindicaciones dependientes.

Se divulga un sistema de transporte de acuerdo con la invención, que comprende: una pista, una pluralidad de carros para ser transportados en la pista, comprendiendo cada carro: un cuerpo principal que se sujeta a lo largo de la pista; un receptáculo soportado de manera giratoria por el cuerpo principal y configurado para recibir un producto, y una polea soportada de manera giratoria por el cuerpo principal para girar con el receptáculo, y que además comprende un elemento giratorio de receptáculo que puede avanzar a una velocidad de avance definida, a lo largo de una región provista en al menos una parte de la pista, en el que el elemento giratorio de receptáculo es uno de: una correa, una cadena de rodillos y un elemento giratorio tipo sacacorchos; en donde cada carro puede estar en acoplamiento, por ejemplo, a través de su polea, con el elemento giratorio de receptáculo; dicho acoplamiento está condicionado a que el respectivo carro se encuentre en la región, y la orientación rotacional del receptáculo de cada carro con respecto al cuerpo principal del carro se puede controlar controlando una diferencia entre una velocidad de transporte del carro y la velocidad de avance del elemento giratorio de receptáculo; además, el sistema de transporte está configurado para controlar la orientación rotacional del receptáculo de cada carro con respecto al cuerpo principal del carro controlando la velocidad de transporte de cada carro en la región independientemente de las velocidades de transporte de los otros carros. En otras palabras, un receptáculo puede girar al estar en acoplamiento con un elemento giratorio de receptáculo dispuesto junto a la pista (que puede ser un bucle). La velocidad de rotación depende de la relación (p. ej., es proporcional, como linealmente proporcional, a una diferencia) entre la velocidad de transporte del carro acoplado y la velocidad de avance del elemento giratorio de receptáculo. De esta manera, la pista en una zona de orientación (p. ej., de etiquetado) puede ser recta; el diseño del sistema de transporte se simplifica; por ejemplo, no se necesitan transportadores de carrusel con una pluralidad de soportes accionados por servomotores. Además de poder establecer una orientación predeterminada del soporte en una posición predeterminada en la pista, es posible establecer una velocidad y/o un intervalo de rotación predeterminados. Sin el acoplamiento del carro con el elemento giratorio de receptáculo, este podría girar libremente de forma incontrolada. Sin embargo, dado que cada carro puede estar en acoplamiento, por ejemplo, a través de su polea, con el elemento giratorio de receptáculo, el sistema de transporte puede controlar, por ejemplo, fijando y/o regulando, la orientación rotacional del receptáculo de cada carro debido a la relación entre la velocidad de transporte de dicho carro en la región y la velocidad de avance.

Cuando la velocidad de transporte de cada carro es independiente de la velocidad de avance, la velocidad de avance no tiene efecto sobre las velocidades de transporte, por lo que el control se simplifica.

El sistema de transporte puede comprender al menos un sensor para determinar una orientación rotacional de un producto que se va a recibir en un receptáculo (preferentemente cada receptáculo). El sistema de transporte también puede estar configurado para determinar la orientación rotacional del producto y, opcionalmente, para ajustar la velocidad de transporte del carro de dicho receptáculo, basándose en la señal del sensor. Por lo tanto, no es necesario que los productos tengan una orientación común al entrar en la zona. Preferentemente, el sistema de transporte puede estar configurado para controlar la velocidad de transporte del carro y la velocidad de avance del elemento impulsor, basándose en la determinación, preferentemente mediante una unidad de control.

Cuando al menos un carro (preferentemente cada uno) tiene un mecanismo de restricción configurado para restringir la rotación del receptáculo con respecto al cuerpo principal en dependencia de la posición o posiciones del carro en la pista, y preferentemente el mecanismo de restricción se libera al menos cuando dicho carro está en la región, se puede establecer de manera confiable una orientación deseada de cada producto.

El elemento giratorio de receptáculo puede ser preferentemente una correa que se puede acoplar con la polea, y además preferentemente, el transporte de dicho carro puede realizarse por medio de la transmisión de fuerza al cuerpo principal, pasando la vía de transmisión al cuerpo principal por alto la polea. De esta manera, la polea y la correa pueden acoplarse y desacoplarse fácilmente. De esta manera, se consigue fácilmente que cualquier fuerza que llegue al cuerpo principal a través de la polea solo produzca rotación.

Se puede prever que al menos un carro (preferentemente cada uno) incluya un mecanismo de sujeción de producto configurado para impulsar el producto hacia el receptáculo. Además, preferentemente, el impulso se puede liberar en función de la posición o posiciones de dicho carro en la pista, por ejemplo, mediante un mecanismo que comprende un rodillo de leva en el carro y un seguidor de leva fijado a la pista. De esta manera, la orientación de cada producto puede mantenerse y liberarse de forma fiable en puntos predeterminados.

El mecanismo de sujeción de producto puede estar situado encima del receptáculo y/o puede estar soportado de manera giratoria y/o configurado para soportar el producto de manera giratoria.

Puede preverse que el mecanismo de sujeción de producto incluya un elemento de presión, tal como un muelle. De esta manera, el empuje se realiza mediante dicho elemento de presión. El mecanismo de sujeción de producto, especialmente el muelle, puede tener una carrera vertical predeterminada para permitir el montaje y la extracción de productos de diversos tamaños.

El mecanismo de sujeción de producto puede incluir un gato, componente que contacta con (p. ej., la parte superior) del producto mientras el elemento de presión lo empuja el producto hacia el producto. El gato puede estar configurado para desmontarse rápidamente del mecanismo de sujeción de producto, por ejemplo, presionando un botón que libera el bloqueo. De esta manera, se puede elegir un gato con la longitud adecuada de acuerdo con el tamaño o la forma del producto.

El sistema de transporte puede estar configurado para ajustar un paso entre los carros. De esta manera, al lograr pasos irregulares, especialmente en la región, se logra fácilmente la orientación deseada de los productos. Por ejemplo, el sistema de transporte puede estar configurado para que el producto recibido por el receptáculo adopte una u otras orientaciones predeterminadas cuando el carro alcanza una o varias posiciones predeterminadas en la pista. Se pueden aplicar múltiples etiquetas mediante rotaciones intermitentes.

El sistema de transporte puede controlar preferentemente las velocidades de transporte de los carros de manera independiente entre sí, más preferentemente en todos los lugares de la pista.

El sistema de transporte puede estar configurado para variar la velocidad de transporte de un carro, por ejemplo, cuando este se encuentra en la región. De este modo, el carro puede acelerar o desacelerar en la región, permitiendo, por ejemplo, una rotación intermitente. La velocidad de avance puede controlarse de forma variable.

El sistema de transporte puede estar configurado para detener la rotación del receptáculo del carro, transportándolo en al menos una parte de la región a una velocidad igual a la velocidad de avance. De esta manera, al hace coincidir la velocidad de transporte a la velocidad de avance, se logra fácilmente la rotación cero del receptáculo, incluso con el carro en movimiento.

El elemento giratorio de receptáculo puede extenderse a lo largo de la pista.

El elemento giratorio de receptáculo puede estar configurado para avanzar siendo transportado a lo largo de una vía que es paralela a la porción de la pista.

El carro comprende una polea para acoplarse con el elemento giratorio de receptáculo, la polea puede estar dispuesta debajo del receptáculo, preferentemente coaxialmente con el receptáculo.

Se puede prever que dicho acoplamiento comprenda la respectiva polea acoplándose directa o indirectamente con el elemento giratorio de receptáculo.

Se puede prever que, durante dicho acoplamiento, el carro entre en contacto con el elemento giratorio de receptáculo en (solo) un lado del carro, es decir, el lado orientado hacia la pista. En otras palabras, por cada carro que está en acoplamiento, el respectivo carro entra en contacto con el elemento giratorio de receptáculo en (solo) un lado del carro, es decir, el lado orientado hacia la pista. De esta manera, se puede disponer de más espacio en el otro lado del carro para los dispositivos de producción.

Se puede prever que, para cada carro: partes o la totalidad de la pista y partes o la totalidad del elemento giratorio de receptáculo estén dispuestas en el mismo lado con respecto al eje de rotación del receptáculo, cuando se observan en la dirección de transporte de dicho carro, cuando dicho carro está en acoplamiento. De esta manera, se puede disponer de más espacio en el otro lado del eje para los dispositivos de producción. Se puede prever que, para cada carro, la extensión máxima de dicho carro (por ejemplo, la extensión máxima de su receptáculo) sea igual o mayor que la extensión máxima de la pista, en la dirección lateral, cuando dicho carro está en acoplamiento. Por lo tanto, al extenderse la pista menos que el carro, al menos en un lado, se logra una disposición más compacta; se puede disponer de más espacio lateral para dispositivos de producción.

La extensión máxima de acuerdo con la invención se puede medir comenzando desde el elemento giratorio de receptáculo, tal como cuando se observa en una dirección de transporte del carro respectivo.

La dirección lateral puede entenderse como una dirección que es perpendicular a la dirección de transporte y perpendicular al eje de rotación del receptáculo, tal como una dirección desde el elemento giratorio de receptáculo hacia el eje de rotación del receptáculo.

Se puede prever que, para cada carro, el elemento giratorio de receptáculo esté situado en un lado con respecto al eje de rotación del receptáculo, y la pista se apoye en el mismo lado, cuando se observa en la dirección de transporte de dicho carro, cuando dicho carro está en acoplamiento. De esta manera, se puede disponer de más espacio en el otro lado del eje para los dispositivos de producción.

Las ruedas de cada carro se pueden acoplar con superficies de la pista, al menos parcialmente orientadas lateralmente. Las ruedas pueden tener ejes de rotación (parcial o totalmente) verticales o estar situadas inferiores al receptáculo (por ejemplo, debajo del mismo). De esta manera, cuando el centro de gravedad del carro se encuentra en una región inferior, las ruedas pueden estar situadas más cerca del centro de gravedad. De esta manera, el receptáculo se soporta con mayor fiabilidad y se puede disponer de más espacio en la parte lateral de la pista para los dispositivos de producción.

Se puede prever que las ruedas toquen la pista por un solo lado, por ejemplo, de las ruedas. De esta manera, el carro se apoya de forma fiable y se desmonta fácilmente de la pista.

Se puede prever que la extensión máxima del receptáculo sea mayor que la extensión máxima de las ruedas, en dirección lateral. De esta manera, la interfaz entre cada carro y la pista puede ser más compacta, y se puede disponer de más espacio en un lateral del carro para dispositivos de producción.

Cada carro puede ser un rotor que tiene un imán que se acopla a un estator para generar una fuerza de transporte. La pista puede incluir el estator. Además, es preferente que el imán se coloque debajo del receptáculo, de modo que quede alineado con su eje de rotación. Cuando el centro de gravedad del carro se encuentra en una región inferior, el imán puede ubicarse más cerca del centro de gravedad. De esta manera, las cargas de transporte se transmiten de forma más uniforme. Se puede prever que la extensión máxima del receptáculo sea mayor que la extensión máxima del imán, en la dirección lateral. Al ser así, el diseño más compacto, se puede disponer de más espacio en un lado del carro para dispositivos de producción.

En el caso en el que cada carro comprende el imán, el acoplamiento magnético también puede generar una fuerza (magnética) que impulsa el imán hacia el estator, la cual puede ser parcial o totalmente en la dirección lateral. Preferentemente, el carro se mantiene sobre la pista mediante la fuerza de atracción. Por lo tanto, no es necesario dotar al carro de ruedas orientadas hacia la pista desde lados opuestos. Además, es más fácil retirar el carro lateralmente de la pista, simplemente contrarrestando la fuerza de atracción.

En el caso en el que cada carro comprende el imán, se puede prever una rueda o un juego de ruedas sobre el carro, por encima del imán y/o una rueda o un juego de ruedas debajo del imán. De este modo, especialmente cuando el imán se acerca a la pista mediante una fuerza de atracción (p. ej., magnética), la(s) rueda(s) puede(n) sujetar el carro de forma estable y mantener una distancia determinada entre el imán y la pista, lo que facilita aún más el avance suave. Las ruedas pueden ser las mencionadas anteriormente.

Cualquiera o todas la(s) rueda(s) y el imán pueden ubicarse debajo de cualquiera o ambos del receptáculo y la polea; de esta manera el carro y su carga pueden transportarse de manera más segura.

El elemento giratorio de receptáculo puede colocarse a una altura superior a la de la pista, preferentemente por encima de la pista. De esta manera, se logra un diseño más compacto.

Cada carro comprende una polea sostenida de manera giratoria por el cuerpo principal para girar con el receptáculo.

Se puede prever que, para cada carro que esté en acoplamiento, la polea respectiva se acople con el elemento giratorio de receptáculo.

Se puede prever que, para cada carro que esté en contacto, el elemento giratorio de receptáculo entre en contacto con dicho carro en una dirección lateral, preferentemente poniendo en contacto la polea de dicho carro. Se puede prever que, para cada carro, el cuerpo principal comprenda un elemento estructural que se extiende desde el receptáculo y paralelo al eje de rotación del receptáculo. El elemento estructural y el elemento giratorio de receptáculo están dispuestos en el mismo lado con respecto al eje de rotación del receptáculo, cuando se observan en la dirección de transporte de dicho carro, cuando dicho carro está en acoplamiento. Dado que el elemento estructural y el elemento giratorio de receptáculo están en el mismo lado, se puede disponer de más espacio en el otro lado para los dispositivos de producción. El mecanismo de sujeción de producto puede estar fijado al elemento estructural. El elemento estructural puede extenderse verticalmente desde el receptáculo. Un procedimiento, de acuerdo con la invención, para transportar una pluralidad de productos mediante el sistema de transporte de la presente invención comprende: colocar cada producto en el receptáculo de un carro respectivo, determinar una orientación rotacional objetivo de cada producto, y lograr dicha orientación rotacional objetivo mientras se transportan dichos carros a través de la región, controlando la velocidad de avance y la velocidad de transporte de cada carro en la región. La determinación de la orientación rotacional de cada producto puede realizarse por medio de un sensor.

Breve Descripción de las Figuras

A continuación, se describe con mayor detalle una realización preferente con ayuda de las figuras adjuntas, en las que:

La Figura 1 muestra una vista de un sistema de transporte de acuerdo con una realización de la invención, La Figura 2 muestra una vista de un carro del sistema de transporte,

La Figura 3 muestra una vista inversa del carro,

La Figura 4 muestra una vista lateral del carro,

La Figura 5 muestra una vista del carro que sujeta un producto, y

La Figura 6 muestra una vista del sistema de transporte en operación.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

La Figura 1 muestra una representación de un sistema de transporte 1 (en lo sucesivo, “sistema”) de acuerdo con una realización de la invención. El sistema 1 comprende una pista fija 2 con forma de bucle (circuito oblongo) sobre la que se dispone una pluralidad de carros 4, de modo que son transportados mientras se mantienen a lo largo de la pista 2. La pista 2 tiene forma modular y consiste en bobinados eléctricos que se activan para crear un campo magnético. Cada carro 4 comprende, por ejemplo, un imán 6 que interactúa con el campo magnético. La pista 2 y cada carro 4 forman un motor síncrono lineal, en el que la pista 2 forma un estator común y cada carro 4 un rotor, como es bien conocido en la técnica. De este modo, es posible controlar el transporte (como la velocidad o la posición de transporte) de cada carro 4 de manera independiente. Los carros 4 pueden transportarse o mantenerse estacionarios en cualquier punto de la pista 2 mediante el motor lineal.

Como se muestra mejor en las Figuras 2 a 5, cada carro 4 cuenta con un receptáculo con forma de plato giratorio 12 para recibir el producto 10 correspondiente. El receptáculo 12 tiene forma de placa y está soportado de manera giratoria por un cuerpo principal que no gira 14 del carro, por ejemplo, mediante un cojinete. El eje de rotación es vertical. El receptáculo 12 tiene una superficie superior adecuada para recibir un producto específico. La parte inferior del cuerpo principal 14 comprende el imán 6 mencionado anteriormente y varias ruedas 8 que se acoplan con las pistas de rodadura de la pista 2.

El carro 4 cuenta con un mecanismo de sujeción de producto 18 configurado para impulsar un producto 10 (Figura 5) hacia el receptáculo 12. Este mecanismo de sujeción de producto 18 se encuentra en el carro 4 a una altura predeterminada sobre el receptáculo 12, soportado por una viga vertical 19, y comprende un gato 20 que se mueve en dirección vertical dentro de un intervalo predeterminado. El gato 20 es un miembro de columna que tiene una parte inferior 28 que tiene un extremo cerrado. El movimiento vertical se realiza mediante un cojinete que tiene una carrera limitada que corresponde al intervalo predeterminado. Para ello, el gato 20 está fijado al extremo inferior de una varilla 22, que se desliza en un orificio pasante de un bloque de cojinetes 24 fijado al extremo superior de la viga vertical 19. La varilla 22 y el bloque de cojinetes 24 forman un cojinete lineal liso. El gato 20 está accionado por muelle para ser impulsado hacia abajo (paralelo al eje de rotación del receptáculo 12) dentro del intervalo predeterminado, mediante dos muelles de compresión superiores 26 provistos en guías lineales respectivas a cada lado de la varilla 22. El gato 20 puede girar con respecto a la varilla 22 mediante un cojinete de empuje rotatorio 27. Alternativa o adicionalmente, la parte inferior 28 puede estar unida de manera giratoria al resto del gato 20. El carro 4 está configurado para sujetar un producto 10 entre el receptáculo 12 y el gato 20 (véase la Figura 5), mientras que la parte inferior 28 del gato 20 está en contacto con una superficie superior del producto 10 para impulsarlo hacia el receptáculo 12. De este modo, el producto 10 queda firmemente sujeto y liberado por el carro 4.

Un rodillo de leva superior 32 está fijado de manera giratoria al extremo superior de la varilla 22 y está configurado para acoplarse con una superficie de leva superior 34 (Figura 1), la cual está fijada respecto a la pista 2. Cuando el carro 4 se encuentra en una región predeterminada de la pista 2 donde se encuentra la superficie de leva superior 34, el rodillo de leva superior 32 se mueve hacia arriba impulsado por la superficie de leva superior 34, impulsando así la varilla 22 para superar la carga de muelle ejercida por los muelles de compresión superiores 26, que están siendo comprimidos. De esta manera, la varilla 22 se desliza hacia arriba en el bloque de cojinetes 24. De esta manera, se libera la carga de impulso en cualquier producto 10 del carro 4. Cuando el rodillo de leva superior 32 se desacopla de la superficie de leva superior 34, la varilla 22 es impulsada por los muelles de compresión superiores 26, de modo que el producto 10 vuelve a quedar firmemente sujeto.

Un rodillo de leva intermedia 36 está fijado de manera giratoria al bloque de cojinetes 24 y está configurado para acoplarse con una superficie de leva intermedia 38, la cual está fijada con respecto a la pista 2. Cuando el carro 4 se encuentra en una región predeterminada de la pista 2 donde se encuentra la superficie de leva intermedia 38, el rodillo de leva intermedia 36 hace contacto con la superficie de leva intermedia 38 sin un impulso significativo. El rodillo de leva intermedia 36 no necesita estar configurado para moverse hacia arriba o hacia abajo, ni ser accionado por muelle. De este modo, el carro 4 se guía de forma fiable gracias al contacto entre el rodillo de leva intermedia 36 y la superficie de leva intermedia 38. De esta manera, cualquier fuerza de impulso ascendente desde la superficie de leva superior 34 hacia el rodillo de leva superior 32 se aísla al mecanismo de sujeción de producto 18 y, por lo tanto, no se transfiere al resto del carro. Como se muestra en la Figura 1, las superficies de leva superior 34 e intermedia 38 se ejecutan como un solo miembro en forma de viga que comprende paredes guía para controlar el movimiento lateral de los rodillos de leva superiores 32. A modo de modificación, los rodillos de leva intermedios 36 pueden guiarse correspondientemente.

El carro 4 consiste en una polea 40, soportada de manera giratoria por el cuerpo principal 14 para girar con el receptáculo 12. El receptáculo 12 y la polea 40 pueden estar soportados por un cojinete de rotación común (no mostrado) que soporta cargas de empuje. La polea 40 tiene una superficie periférica exterior dentada. La viga vertical 19 está fijada en su extremo inferior al cuerpo principal 14 del carro 4 para que no gire con el receptáculo 12 ni la polea 40. La polea 40 está cubierta, al menos parcialmente, por una carcasa 42.

Como se muestra mejor en las Figuras 3 y 4, el carro 4 cuenta con un mecanismo de restricción 46 que restringe (y preferentemente bloquea) la rotación del receptáculo 12. El mecanismo de restricción 46 tiene una almohadilla 48 fijada al extremo de un elemento de sujeción de almohadilla 50. Este elemento de sujeción de almohadilla 50 está accionado por muelle (mediante un muelle inferior 52) a fin de presionar la almohadilla 48 contra la superficie superior de la polea 40. La polea 40, y, por lo tanto, también el receptáculo 12, pueden restringir su rotación mediante la fuerza de fricción entre la almohadilla 48 y la polea 40. Las superficies de contacto de la almohadilla 48 y la polea 40 pueden estar tratadas superficialmente para proporcionar un coeficiente de fricción adecuado. En configuraciones alternativas, el mecanismo de restricción 46 puede tener un embrague de fricción o un embrague de garras.

Como se muestra mejor en las Figuras 3 y 4, el elemento de sujeción de almohadilla 50 está conectado a un rodillo de leva inferior 54, configurado para acoplarse con una superficie de leva inferior 56 fija respecto a la pista 2. Cuando el rodillo de leva inferior 54 se acopla con la superficie de leva inferior 56 (mediante el desplazamiento del carro 4 hacia la región de la pista donde se encuentra la superficie de leva inferior 56), el rodillo de leva inferior 54 se impulsa hacia arriba, lo que comprime el muelle inferior 52. De este modo, la almohadilla 48 se separa de la polea 40 y se libera la restricción de la rotación de la polea 40. Cuando el rodillo de leva inferior 54 se desacopla de la superficie de leva inferior 56, la almohadilla 48 se impulsa hacia abajo por la fuerza de retorno del muelle inferior 52, de modo que la rotación de la polea 40 y del receptáculo 12 queda restringida.

La Figura 6 muestra una parte del sistema en operación. Como se puede apreciar en esta figura (y también en la Figura 1), el sistema 1 comprende un mecanismo de rotación de receptáculo para orientar el receptáculo 12 de cada carro 4. Este mecanismo de rotación de receptáculo se encuentra junto a la pista 2 y consiste en una correa dentada 60 que se acopla con una serie de poleas/correas accionadas 62 y una polea/correa de transmisión 64 operada por servomotor, cuyos dientes engranan con los de la correa 60. Los ejes de las poleas/correas son verticales y fijos con respecto a la pista 2. Las poleas/correas 62, 64 y la correa 60 están dispuestas de modo que una sección recta de la correa 60 se extiende a lo largo de una región (en adelante, “región de correa”) de la pista 2. La polea 40 de cada carro 4 puede atravesar la región de correa. Los dientes de la correa 60 están orientados hacia la pista 2. La correa 60 se apoya en su lado opuesto a la pista 2 mediante una viga de soporte 66 que tiene una superficie plana. Las extensiones superior e inferior de la superficie plana cuentan están provistas de dos porciones de pared 68 que se extienden lejos de la superficie plana, de modo que la correa 60 queda alojada entre ellas con holgura. La viga de soporte 66 guía y sujeta la porción de la correa 60 en la región de correa. La correa 60 puede tener dientes en ambos lados y cada una de las poleas/correas 62 y 64 puede tener dientes. Alternativamente, la correa 60 y las poleas/correas 40, 62 y 64 pueden no tener dientes. La correa 60 puede accionarse a una velocidad de avance constante. La correa 60 es un ejemplo de elemento giratorio de receptáculo. Otros ejemplos incluyen una cadena de rodillos o un elemento giratorio tipo sacacorchos. En el caso de una cadena de rodillos cada polea 40, 62, 64 puede estar provista como una rueda dentada.

Cuando un carro 4 entra en la región de correa, su polea 40 se acopla mecánicamente con la correa 60 mediante sus respectivos dientes, de modo que la correa 60 establece contacto tangencial con la polea 40. Este es un ejemplo de acoplamiento entre el receptáculo 12 (y, por lo tanto, el carro 4) y el elemento giratorio de receptáculo 60. Simultáneamente (o aproximadamente al mismo tiempo), el rodillo de leva inferior 54 se acopla con la superficie de leva inferior 56 para elevar el rodillo de leva inferior 54 y la almohadilla 48, liberando así la función de bloqueo del mecanismo de restricción 46. La polea 40 queda entonces libre para ser girada por la correa 60. Por ejemplo, si la velocidad de transporte del carro 4 es superior a la velocidad de avance de la correa 60, la polea 40 y el receptáculo 12 giran en una dirección. Si la velocidad de transporte es inferior a la velocidad de avance de la correa 60, la polea 40 y el receptáculo 12 giran en dirección contraria. En ambos casos, la velocidad de rotación de la polea 40 y el receptáculo 12 es proporcional a la diferencia entre la velocidad de transporte del carro 4 y la velocidad de avance de la correa 60. Si la velocidad de transporte del carro 4 es igual a la velocidad de avance de la correa 60, el carro 4 se transporta sin rotación de la polea 40 ni del receptáculo 12 y, en este caso, el acoplamiento entre la correa 60 y la polea 40 restringe la rotación de la polea 40 y el receptáculo 12. El carro 4 no necesita mantener una velocidad constante. El control del transporte puede incluir cualquiera de la generación, la detención, el aumento o la disminución de la velocidad del transporte.

La velocidad de transporte del carro 4 puede ajustarse para que coincida con la velocidad de avance, en particular al entrar o salir de la región de correa. Por ejemplo, el receptáculo 12 puede ponerse en rotación (y el mecanismo de restricción 46 se libera) solo después de que el carro 4 haya entrado y recorrido una distancia predeterminada en la región de cinta. De este modo, los extremos de la región de correa representan fases de transición en las que se reducen las cargas de impacto resultantes de los cambios repentinos en la rotación del receptáculo. Las posiciones inicial y final de la superficie de leva inferior 56 pueden ser ajustadas de manera correspondiente.

De esta manera, la orientación rotacional de cualquier receptáculo 12 en la región de correa se puede controlar ajustando el transporte del carro 4 respectivo, independientemente de la orientación de los demás receptáculos 12 o de la velocidad de transporte de los demás carros 4. El movimiento de la correa no influye en las velocidades de transporte. En otras palabras, el mecanismo de rotación de receptáculo no transporta el carro 4 en ningún momento. Preferentemente, no hay deslizamiento relativo en el contacto entre la correa 60 y la polea 40.

En realizaciones alternativas, se puede instalar una transmisión (por ejemplo, una caja de engranajes epicicloidal) entre el receptáculo 12 y la polea 40, de modo que puedan girar relativamente con una relación de transmisión predeterminada distinta de 1:1. La almohadilla 48 puede, alternativa o adicionalmente, entrar en contacto con el receptáculo 12 o con un elemento móvil de cualquier transmisión.

Cuando el carro 4 abandona la región de correa, su polea 40 se desacopla de la correa 60. El rodillo de leva inferior 54 se desacopla de la superficie de leva inferior 56, por lo que la almohadilla 48 del mecanismo de restricción 46 presiona contra la polea 40. Aunque la correa ya no afecte la rotación del receptáculo 12, la orientación rotacional de este se controla mediante el mecanismo de restricción 46.

En un uso típico del sistema 1, los productos 10 que aún no se han recibido en los carros 4 se acercan a la pista 2 desde una etapa de producción aguas arriba, por ejemplo, mediante un transportador independiente (no mostrado). Los productos 10 se transfieren secuencialmente a los respectivos carros 4 mediante medios conocidos en la técnica, como una rueda de estrella de alimentación (no mostrada), que puede estar situada en un tramo recto de la pista 2, alejado de la correa 60, siendo dicho tramo recto paralelo al transportador independiente.

Se describirá la operación de un carro 4 (con referencia a las Figuras 1 y 6), pero debe entenderse que cada carro 4 opera de forma correspondiente. Poco antes de transferir un producto 10 al carro 4, el mecanismo de sujeción de producto 18 cambia del estado de sujeción al estado de liberación. Poco después de recibir el producto 10 en el receptáculo 12, el mecanismo de sujeción de producto 18 cambia al estado de sujeción. La liberación y retención por parte del mecanismo de sujeción de producto 18 se logra mediante las superficies de leva superior 34 e intermedia 38 en la región de la pista 2 en la que se transfiere el producto 10. Al proporcionar las superficies de leva superior 34 e intermedia 38 solo en la región de transferencia del producto (en la que el producto se carga o descarga de la pista 2), el producto 10 se sujeta de forma fiable en su carro 4 mediante el mecanismo de sujeción de producto 18 en todas las demás regiones de la pista 2. Cuando se describe que cada carro 4 se transporta en la pista, puede entenderse que esto incluye el carro 4 acoplado a la pista 2 para ser transportado a lo largo de la misma.

El carro 4, que transporta el producto 10 firmemente sujeto, se desplaza (por ejemplo, en sentido contrario a las agujas del reloj) hacia la región de correa, donde la polea 40 del carro se acopla a la correa 60 y el mecanismo de restricción 46 libera la almohadilla 48 de la polea 40. Mientras el carro 4 se encuentra en la región de cinta, la orientación rotacional del receptáculo 12 depende de la velocidad de transporte del carro 4 y de la velocidad de avance de la correa 60, como se ha descrito anteriormente.

La región de correa está configurada para que diversos dispositivos de producción (no mostrados) conocidos en la técnica puedan disponerse junto a la región de correa, en el lado opuesto de la pista 2 a la correa 60, como por ejemplo, en el lado opuesto del carro 4 a la correa 60. Dichas estaciones de producción pueden incluir uno o más dispositivos de etiquetado. Por ejemplo, cuando un carro 4 pasa por un dispositivo de etiquetado, su velocidad de transporte en relación con la velocidad de avance de la correa 60 puede controlarse para optimizar la rotación del producto 10 durante el proceso de etiquetado. Se pueden aplicar diversos tipos de etiquetas a diferentes formas del producto 10. Por ejemplo, se puede aplicar una etiqueta envolvente que cubra la circunferencia de una botella de sección circular. Alternativamente, se puede aplicar una etiqueta que cubra una parte predeterminada de la circunferencia de una botella de sección elíptica (p. ej., 10 en las Figuras 5 y 6). El sistema 1 puede estar configurado para establecer una orientación rotacional predeterminada del producto 10 al acercarse al dispositivo de etiquetado. Por ejemplo, se puede instalar un sensor óptico (no mostrado) en una posición predeterminada en la región de cinta, aguas arriba del dispositivo de etiquetado. El carro 4 puede detenerse en el sensor óptico (no mostrado), tras lo cual la correa 60, que avanza a una velocidad constante, realiza la rotación del producto 10. El sensor óptico detecta una marca de índice en un punto predeterminado de la circunferencia del producto 10, lo que permite determinar su orientación rotacional instantánea. La velocidad de transporte y la rotación del receptáculo 12 se pueden ajustar en función de la orientación instantánea medida. Además, se puede proporcionar un dispositivo de marcado en una segunda posición predeterminada en la región de correa, y el sistema 1 puede estar configurado para marcar (por ejemplo, mediante láser) el producto 10 en una posición predeterminada en la dirección circunferencial de su superficie exterior, de acuerdo con una orientación determinada. El producto 10 puede girar o permanecer estacionario durante el marcado.

Otros ejemplos de dispositivos de producción que aprovechan las ventajas del sistema 1 incluyen dispositivos de sellado tales como aplicadores de tapas de botellas.

Posteriormente, el carro 4 se transporta fuera de la región de correa a una sección aguas abajo de la pista 2 (se vuelve a aplicar el impulso de la almohadilla 48), donde el producto 10 se puede transferir desde el carro 4 al transportador independiente mencionado anteriormente mediante medios conocidos en la técnica, como una rueda de estrella de salida (no mostrada). Los productos 10 se pueden transferir desde la pista 2 en un tramo recto de la pista 2, alejado de la correa 60, paralelo al transportador independiente. El sistema 1 puede garantizar que cada producto 10 tenga una orientación predeterminada en una posición predeterminada de la pista 2 para garantizar la correcta operación de cualquier rueda de estrella y/o el empaquetado eficiente de una pluralidad de productos.

Ventajosamente, los carros 4 no necesitan estar conectados a una fuente de alimentación eléctrica mediante cables, por ejemplo. No es necesario proporcionar un dispositivo de rotación de receptáculo en cada carro 4, tal como un motor eléctrico en cada carro, ni en un carro auxiliar que siga o guíe a cada carro.

La correa 60 se acopla al receptáculo 12 mediante la polea 40, lo que le confiere un movimiento de rotación. De esta manera, la rotación y el transporte de los productos 10 no se realizan mediante fuerzas tangenciales directas sobre su superficie. Los productos 10 no circulares pueden girar fácilmente. El carro 4 solo hace contacto con la correa en un lado (siendo el lado orientado hacia la pista del carro). Esto garantiza que el transporte sea independiente del movimiento de la correa. El transporte del carro 4 se realiza mediante una fuerza que actúa sobre el cuerpo principal 14, desde debajo del receptáculo 12.

El imán 6 es impulsado lateralmente hacia la pista 2, orientada lateralmente, por una fuerza magnética, de modo que, cuando sea necesario, el carro 4 puede retirarse fácilmente de la pista 2 tirando del mismo desde la pista 2. Las ruedas 8, situadas encima y debajo del imán 6, mantienen el imán 6, y, por lo tanto, el carro 4, a una distancia fija de la pista. El carro 4 se sujeta con seguridad y se transporta con suavidad, ya que el imán 6 y las ruedas 8 se encuentran debajo del receptáculo 12 y la polea 40, en particular en las partes más bajas del carro 4. Cualquiera o la totalidad de la pista 2, el elemento giratorio de receptáculo 60 y la viga vertical (elemento estructural) 19, pueden estar en el mismo lado del carro 4 con respecto al eje de rotación del receptáculo 12. De esta manera, se dispone de más espacio en el otro lado del carro 4 para los dispositivos de producción. La extensión máxima de la pista 2 no necesita ser mayor que la del carro 4 en la dirección lateral. Por lo tanto, cuando la pista 2 no se extiende más allá del carro 4 en dirección lateral, se obtiene una construcción más compacta y se dispone de más espacio para los dispositivos de producción.

La pista 2 puede estar soportada por una estructura, por ejemplo, a fin de fijarse al nivel del suelo o, alternativamente, para elevarse a una altura determinada. El soporte de la pista 2 puede ser desde abajo, arriba o a los lados, visto a lo largo de la dirección de transporte (como en el perfil de la pista mostrado en sección transversal). En particular, la pista 2 está soportado (por ejemplo, en uno de sus lados), donde parte o la totalidad del soporte se encuentra en el mismo lado del eje de rotación del receptáculo 12 donde se encuentra el elemento giratorio de receptáculo 60. Esto genera más espacio para los dispositivos de producción en el lado opuesto del eje.

La región de correa es recta. La correa 60 puede disponerse, alternativa o adicionalmente, en una sección curva de la pista 2. Por ejemplo, la correa 60 puede guiarse mediante una polea que tiene un eje de rotación coaxial con el centro del radio de la curva. La correa 60 puede extenderse a lo largo de todo el recorrido de la pista. Alternativamente, pueden disponerse dos o más correas 60 a lo largo de la pista 2.

Puede haber más de un carro 4 en la región de cinta a la vez. Alternativamente, los carros 4 pasan por la región de correa uno a uno.

Dado que la velocidad de transporte de cada carro 4 es independiente de las velocidades de transporte de los otros carros 4, se debe entender que las velocidades de los carros 4 se pueden ajustar individualmente de modo que el paso entre un par de carros 4 se puede cambiar, hasta el punto de que los carros 4 no colisionen o se adelanten entre sí.

El término “velocidad” puede incluir velocidad cero. En una realización preferente, la velocidad de avance de la correa 60 es constante y distinta de cero, y las velocidades de transporte de los carros 4 se controlan independientemente para lograr la orientación o la tasa de cambio de orientación deseadas para cada receptáculo 12. La dirección de transporte puede ser la misma que la dirección de avance de la correa 60. Cuando la dirección de transporte se opone a la dirección de avance, las direcciones relativas pueden calcularse considerando las diferencias de velocidad de los elementos móviles.

En la realización detallada descrita, la pista 2 se encuentra debajo del carro. La pista 2 puede estar situado encima del carro 4, de modo que este y los productos 10 se sostengan en la pista 2 desde arriba. El receptáculo 12 puede estar orientado hacia arriba o hacia abajo.

Los muelles superiores 26 e inferiores 52 pueden estar configurados como muelles helicoidales o como cualquier elemento resiliente adecuado tal como los conocidos en la técnica.

El mecanismo de sujeción de producto 18 no necesita impulsar los productos 10 desde arriba, sino que puede impulsar los productos 10 desde sus lados, por ejemplo.

Las velocidades de transporte de cada carro 4 y la velocidad de avance de la correa 60 pueden ser controladas por una unidad de control, que preferentemente puede controlar otras unidades tales como cualquier rueda de estrella y/o dispositivos de etiquetado, de acuerdo con un programa PLC.

La forma del receptáculo 12 y del mecanismo de sujeción de producto 18, especialmente la parte inferior 28 del gato 20, puede elegirse para adaptarse a un producto específico. Se pueden procesar diferentes productos modificando o adaptando ambos. La cara receptora del receptáculo puede presentar una protuberancia o un recorte. La altura de las superficies de leva superior 34 e intermedia 38 puede ajustarse dependiendo de la altura de un producto específico mediante un mecanismo accionado por un motor 39, mostrado en la Figura 1. Al seleccionar una carrera adecuada del mecanismo de sujeción de producto 18, el carro 4 puede acomodar productos de diversos tamaños. La pista 2 puede contar que con un segundo bucle para realizar cambios fuera de línea en los carros 4.

La velocidad de avance del elemento giratorio de receptáculo puede ser uniforme en todos los lugares del elemento giratorio de receptáculo.

Se debe entender que el acoplamiento de cada carro, a través de su receptáculo, con el elemento giratorio de receptáculo puede ser directo o indirecto.

Las realizaciones mostradas en las figuras y descritas anteriormente sólo representan posibles implementaciones de la invención reivindicada, la cual se define en las reivindicaciones.

Signos de Referencia

1 sistema de transporte (sistema)

2 pista

4 carro

6 imán

8 ruedas

10 producto

12 receptáculo

14 cuerpo principal

18 mecanismo de sujeción de producto

19 viga vertical

20 gato

22 varilla

24 bloque de cojinetes

26 muelle de compresión superior

27 cojinete de empuje rotacional

28 parte inferior del gato

32 rodillo de leva superior

34 superficie de leva superior

36 rodillo de leva intermedia

38 superficie de leva intermedia

39 motor para superficies de leva

40 polea

42 carcasa

46 mecanismo de restricción

48 almohadilla

50 elemento de sujeción de almohadilla

52 muelle inferior

54 rodillo de leva inferior

56 superficie de leva inferior

60 correa (elemento giratorio de receptáculo)

62 polea de correa accionada

64 polea de correa de accionamiento

66 viga de soporte

68 porción de pared de la viga de soporte

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1.Un sistema de transporte que comprende:

una pista (2),

una pluralidad de carros (4) para ser transportados sobre la pista, comprendiendo cada carro: un cuerpo principal (14) que se mantiene a lo largo de la pista; un receptáculo (12) soportado de manera giratoria por el cuerpo principal (14) y configurado para recibir un producto (10), y una polea (40) soportada de manera giratoria por el cuerpo principal (14) para girar con el receptáculo (12), y un elemento giratorio de receptáculo (60) que puede avanzar a una velocidad de avance definida, a lo largo de una región provista en al menos una parte de la pista (2), en el que el elemento giratorio de receptáculo (60) es uno de: una correa, una cadena de rodillos y un elemento giratorio tipo sacacorchos, en el que

cada carro (4) puede estar en acoplamiento, a través de su polea (40), con el elemento giratorio de receptáculo (60), en el que dicho acoplamiento está condicionado a que el respectivo carro (4) se encuentre en la región, en el que

la orientación rotacional del receptáculo (12) de cada carro (4) con respecto al cuerpo principal (14) del carro se puede controlar controlando una diferencia entre una velocidad de transporte del carro (4) y la velocidad de avance del elemento giratorio de receptáculo (60),caracterizado porque:

el sistema de transporte está configurado para controlar la orientación rotacional del receptáculo (12) de cada carro (4) con respecto al cuerpo principal (14) del carro controlando la velocidad de transporte de cada carro en la región independientemente de las velocidades de transporte de los otros carros (4).

2.El sistema de transporte de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la velocidad de transporte de cada carro (4) es independiente de la velocidad de avance.

3.El sistema de transporte de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende:

al menos un sensor para determinar una orientación rotacional de un producto (10) que se va a recibir en un receptáculo (12), en el que

el sistema de transporte está configurado para determinar la orientación rotacional del producto (10), y opcionalmente para ajustar la velocidad de transporte de dicho carro (4) del receptáculo, en base a una señal del sensor.

4.El sistema de transporte de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que: al menos un carro (4) tiene un mecanismo de restricción (46) configurado para restringir la rotación del receptáculo (12) con respecto al cuerpo principal (14) en función de la posición o posiciones del carro (4) en la pista (2), y preferentemente

el mecanismo de restricción (46) se libera al menos cuando dicho carro (4) se encuentra en la región.

5.El sistema de transporte de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que: el elemento giratorio de receptáculo (60) es una correa (60) que se puede acoplar con la polea (40), y preferentemente

el transporte de dicho carro (4) se realiza por medio de una transmisión de fuerza al cuerpo principal (14), pasando la vía de transmisión al cuerpo principal por alto la polea.

6.El sistema de transporte de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que: al menos un carro (4) comprende un mecanismo de sujeción de producto (18) que está configurado para impulsar un producto (10) a recibir por el receptáculo (12) hacia el receptáculo (12), en el que el impulso se libera en dependencia de una posición o posiciones de dicho carro (4) en la pista (2).

7.El sistema de transporte de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, configurado para ajustar un paso entre carros (4) controlando las velocidades de transporte de los carros (4) de manera independiente entre sí.

8.El sistema de transporte de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, configurado para variar la velocidad de transporte de un carro (4) cuando el carro (4) se encuentra en la región.

9.El sistema de transporte de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, configurado para detener el giro del receptáculo (12) del carro transportando el carro (4) en al menos una parte de la región a una velocidad igual a la velocidad de avance.

10.El sistema de transporte de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que, para cada carro (4), toda la pista (2) y partes o la totalidad del elemento giratorio de receptáculo (60) están dispuestos en el mismo lado con respecto al eje de rotación del receptáculo (12), cuando se observan en la dirección de transporte de dicho carro, cuando dicho carro está en acoplamiento.

11.El sistema de transporte de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que para cada carro (4): el elemento giratorio de receptáculo (60) está dispuesto en un lado con respecto al eje de rotación del receptáculo (12), y la pista (2) se apoya en el mismo lado,

cuando se observa en la dirección de transporte de dicho carro (4), cuando dicho carro (4) está en acoplamiento.

12.El sistema de transporte de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que para cada carro (4):

el cuerpo principal (14) comprende un elemento estructural (19) que se extiende desde el receptáculo (12) y paralelo al eje de rotación del receptáculo, y

el elemento estructural (19) y el elemento giratorio de receptáculo (60) están dispuestos en el mismo lado con respecto al eje de rotación del receptáculo (12), cuando se observan en la dirección de transporte de dicho carro (4), cuando dicho carro (4) está en acoplamiento.

13.Un procedimiento de transporte de una pluralidad de productos (10) utilizando el sistema de transporte de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende:

colocar cada producto en el receptáculo (12) de un respectivo carro (4),

determinar una orientación rotacional objetivo de cada producto,

lograr las orientaciones rotacionales objetivo mientras se transportan los carros (4) a través de la región controlando la velocidad de avance y la velocidad de transporte de cada carro en la región.

14.El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la determinación de la orientación rotacional de cada producto (10) se realiza mediante un sensor.