EQUIPAMENTO PARA O MANUSEIO DE CAMADAS DE PRODUTOS PALETIZADOS
A presente invenção refere-se a um equipamento para o manuseio de camadas de produtos paletizados.
Sabe-se que cargas paletizadas consistem em uma
ou mais |
mercadorias |
distribuídas de |
uma forma |
mais ou menos |
ordenada |
em um palete |
para permitir a |
movimentação |
e o transporte |
prático e |
fácil. |
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|
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A ma |
ior parte das |
mercadorias |
é, entretanto, |
vendida em paletes de dimensões predefinidas (de preferência: paletes de 800 x 1200 mm na União Européia e paletes de 1000 x 1200 mm nos Estados Unidos) colocando os produtos em várias camadas superpostas.
Entretanto, surge em particular a necessidade de circular menores números de mercadorias de maneira igualmente prática e fácil; referente a isso, deve ser observado que, especialmente em relação à distribuição das mercadorias a pequenas lojas e departamentos, a entrega mais e mais geralmente consiste em algumas camadas de produtos ou mesmo em uma camada disposta no palete.
Com esse objetivo, foram visados vários sistemas de paletização e despaletização.. capazes de coletar as. camadas de produtos paletizados, estejam soltos ou agrupados em caixas, embalagens ou feixes, e assim reuni-los novamente nessas camadas em um novo palete que possa ser transferido analogamente para as cargas paletizadas completas.
O documento EP 1 187 782, por exemplo, ilustra um equipamento para a retenção de camadas de produtos paletizados,
2/15 que consiste em um plano de sucção dividido em uma pluralidade de câmaras de válvulas e que suporta uma fonte de vácuo conectada às câmaras de válvulas.
plano de sucção é móvel verticalmente ao longo de uma guia vertical na base da qual podem ser dispostas as cargas paletizadas a ser paletizadas/despaletizadas.
O plano de sucção deve assim situar-se na parte superior da camada de produtos paletizados e, por meio da força de vácuo gerada pela fonte de vácuo, reter a camada para levantá-la em relação ao resto da carga paletizada.
Uma vez levantada a camada de produtos, abaixo do plano de sucção está disposto um segundo palete e/ou um plano de carga alternativo destinado a ser subsequentemente removido com relação ao plano de sucção.
Um equipamento análogo para a retenção de camadas está ilustrado no documento EP 1 445 220.
Entretanto, tanto o documento EP 1 187 782 como o EP 1 445 220 revelam algumas desvantagens relacionadas em particular à dificuldade de garantir a força de retenção necessária sobre uma camada de produtos em todas as condições de operação.
- Realmente, para camadas de produtos paletizados distribuídos de maneira uniforme e/ou que - devido à configuração e constituição - sejam suficientemente impermeáveis à passagem de ar, o plano de sucção é capaz de reter todas as mercadorias, enquanto para as camadas de produtos distribuídos de maneira incompleta e/ou permeável à passagem do ar, o efeito do vácuo gerado pelo plano de sucção pode não ser suficiente, com o risco
3/15 de que o equipamento perca a retenção dos produtos.
Essa última possibilidade deve ser considerada particularmente de risco, por um lado devido ao fato de que pode causar dano e/ou a quebra dos produtos com relação à qual retenção tenha sido perdida, e por outro lado devido ao fato que pode provocar problemas e uma parada bastante onerosa da fábrica.
Referente a este fato, por exemplo, é observado que na indústria de distribuição de bebidas, a queda de mesmo um único grupo de produtos paletizados provoca consideráveis problemas, especialmente referentes à necessidade da remoção da sujeira e à secagem da fábrica e do ambiente de trabalho sujo, implicando assim em um considerável uso de tempo e pessoal, reduzindo a produtividade geral.
O documento EP 1 855 970, por sua vez, ilustra um dispositivo de despaletização dotado de um cabeçote de retenção móvel entre uma primeira estação e uma segunda estação, que suporta as cargas paletizadas a serem paletizadas/despaletizadas.
O cabeçote de retenção consiste substancialmente em uma esteira transportadora destinada a ser cunhada entre a camada de produtos disposta na parte superior da carga paletizada e a camada imediatamente subjacente de produtos.
Analogamente, o documento WO 2008/068264 referese a um método e a um dispositivo para o carregamento de um palete de produtos mistos, assim como a um sistema para a administração de armazéns.
Entre as várias realizações presentes no documento WO 2008/068264, é indicado em particular o uso de um determinado cabeçote de despaletização capaz de pegar/depositar
4/15 camadas inteiras de produtos paletizados.
Esse cabeçote de despaletização é dotado de duas bases horizontais opostas para o suporte dos produtos, que estão mutuamente perto entre si e que podem ser movidos para longe um do outro em lados opostos da camada de produtos a ser levantada, com o objetivo de ser cunhada entre a camada e a subjacente.
Com essa finalidade, um lado de cada base horizontal é constituído de um rolete motorizado que, pressionado contra a base de uma camada de produtos a ser levantada, provoca o seu levantamento e carregamento na base.
Entretanto, os documentos EP 1 855 970 e WO 2008/068264 também revelam algumas desvantagens, entre os quais o fato de que a cunhagem forçada de uma esteira transportadora ou de um cilindro motorizado entre as várias camadas de produtos paletizados determina, por vezes, danos ou quebras dos produtos paletizados, pelo menos os mais macios e menos resistentes.
Referente a este fato, deve ser observado que os produtos embalados em contêineres que não sejam perfeitamente integrais, apesar de não danificados de forma irreversível, mas simplesmente serrilhados, são concebidos pelo consumidor final como mercadorias de menor qualidade e, portanto, de menor apelo para os consumi.do.res . .
Assim, o objetivo principal da presente invenção é prover um equipamento para o manuseio de camadas de produtos paletizados capaz de permitir o levantamento, a transferência e o depósito de camadas de produtos paletizados nas mais perfeitas condições de segurança, sem correr o risco de prejudicar a totalidade das mercadorias e/ou de ser observado o problema da
5/15 parada das máquinas, de maneira a garantir um aumento considerável da produtividade e da confiabilidade geral da fábrica.
Outro objetivo da presente invenção é prover um equipamento para o manuseio de camadas de produtos paletizados capaz de permitir a superação das desvantagens mencionadas da técnica anterior, por meio de uma solução simples, racional, fácil e eficiente no uso, assim como relativamente barata.
Os objetivos ressaltados acima são obtidos pelo presente equipamento para o manuseio de camadas de produtos paletizados, compreendendo um cabeçote de retenção associável a uma máquina de transferência adaptada para deslocar o dito cabeçote de retenção pelo menos ao longo de uma direção substancialmente vertical, o dito cabeçote de retenção sendo dotado de pelo menos um quadro suporte associável à dita máquina de transferência e pelo menos um plano de sucção substancialmente horizontal associado ao dito quadro suporte e adaptado para succionar uma camada de produtos paletizados, caracterizado em que o dito cabeçote de retenção compreende pelo menos um plano para a prevenção de quedas associado ao dito quadro suporte e móvel entre uma configuração de repouso, em que o espaço subjacente ao plano de sucção está vazio e o plano de sucção está livre para ser disposto, em contato com . a_____superfície superior da. camada de produtos, e uma configuração operacional, em que o plano para a prevenção de quedas é montado abaixo do plano de sucção e a camada de produtos succionados, para evitar que os produtos caiam durante o deslocamento do cabeçote de retenção pela máquina de transferência.
Outras características e vantagens da presente
6/15 invenção ficarão mais aparentes a partir da descrição de uma realização preferida, mas não exclusiva, de um equipamento para o manuseio de camadas de produtos paletizados, ilustrada por meio de um exemplo não limitative nos desenhos anexos, onde:
A figura 1 é uma vista em plano de uma planta que usa o equipamento de acordo com a invenção;
Ά figura 2 é uma vista parcial, lateral e esquemática da planta da figura 1;
A figura 3 é uma vista axonométrica do cabeçote de retenção provido pelo equipamento de acordo com a invenção;
A figura 4 é uma vista axonométrica de uma parte do equipamento de acordo com a invenção com o plano para a prevenção de quedas na configuração de repouso;
A figura 5 é uma vista axonométrica de uma parte do equipamento de acordo com a invenção com o plano para a prevenção de quedas na configuração operacional;
As figuras 6 a 9 ilustram, em uma sucessão de vistas transversais, a operação do cabeçote de retenção provido pelo equipamento de acordo com a invenção.
Com particular referência a essas figuras, um equipamento para o manuseio de camadas S de produtos paletizados P é indi.cado em sua totalidade por 1.
Com essa referência, deve ser observado que na presente descrição o termo produto P é usado para indicar qualquer fardo geral que possa ser transportado sobre um palete, que pode consistir em forma indistinta de mercadorias soltas ou mercadorias embaladas em caixas, embalagens, papelões ou feixes, distribuídas em várias camadas S carregadas superpostas em um palete B.
7/15
O equipamento 1 deve, por exemplo, ser usado em uma fábrica de paletização/despaletização 2 (figura 1), dotada de uma linha para o avanço 3, a aproximação e a movimentação de paletes B que transportem produtos P e uma linha 4 para a separação dos produtos despaletizados P.
Entretanto, o equipamento 1 também pode ser usado em diferentes tipos de fábricas 2, por exemplo, sem uma linha de separação 4 ou similar.
Vantajosamente, o equipamento 1 compreende um cabeçote de retenção 5 associável a uma máquina de transferência 6 adaptada para deslocar o cabeçote de retenção 5 pelo menos ao longo de uma direção substancialmente vertical.
Em particular, a máquina de transferência 6 é um robô antropomórfico de quatro ou cinco eixos, adaptado para cooperar com a linha de avanço 3, com a linha de separação 4 e, possivelmente, com um meio de armazenagem de retentor de cabeçote 7 que abriga os cabeçotes de retenção 5 que sejam necessários para a operação normal da fábrica 2.
O cabeçote de retenção 5 é dotado de um quadro suporte 8 dotado de meios de acoplamento 9 para o acoplamento à
máquina |
de |
transferência 6. |
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Um plano |
de |
sucção horizontal |
10 que |
é |
dimensionado um pouco maior |
que |
o palete padrão (por |
exemplo, |
um |
palete |
da |
União Européia) |
está |
associado ao quadro |
suporte |
8, |
sendo adaptado para succionar a camada superior S dos produtos paletizados P, isto é, aquela disposta na parte superior da carga paletizada.
plano de sucção 10 é montado no quadro suporte
8/15 ajustável na altura por meio de cilindros acionadores especiais 11 e, pela interposição de um conduto tubular flexível 12, está associado a uma fonte de sucção 13, do tipo ventilador centrífugo, que é montado no solo na proximidade da máquina de transferência 6.
Entretanto, ao invés de ser no solo, a fonte de sucção 13 pode ser montada diretamente no cabeçote de retenção 5.
Ao longo de todo o perímetro do plano de sucção 10 está distribuído pelo menos um elemento de cortina flexível 14 que, em uso, deve envolver as paredes laterais dos produtos P para garantir o vácuo de sucção de retenção da camada S.
Em maiores detalhes, o cabeçote de retenção 5 tem quatro elementos de cortina flexíveis 14, um para cada lado do plano de sucção 10, feitos de silicone, borracha ou qualquer outro material.
Na prática, os elementos de cortina flexíveis 14 devem aderir às paredes laterais dos produtos 5 para reduzir suas seções de passagem de ar durante o succionamento pelo plano de sucção 10 e delimitar um ambiente vedado ao ar em que possam ser obtidas com facilidade as condições exigidas de vácuo para obter uma firme retenção dos produtos P.
Os_ elementos de cortina flexíveis 14 podem ser ajustados para se adaptarem às várias dimensões das camadas S.
Em outras palavras, cada elemento de cortina flexível 14 é preso a uma série de tirantes para o levantamento do tipo sinuoso, não ilustrado nas figuras, que permite o encurtamento e a extensão dos elementos de cortina flexíveis 14 dependendo da altura dos produtos P e da distância entre os
9/15 produtos P e os elementos de cortina flexíveis 14.
Realmente durante o succionamento, os elementos de cortina flexíveis 14 são succionados contra as paredes laterais dos produtos P e empurrados para aderir pelo vácuo gerado pelo plano de sucção 10.
Quando as dimensões horizontais das camadas S forem bem pequenas, portanto, as paredes laterais dos produtos P ficam mais espaçadas das bordas do palete B e o espaço que os elementos de cortina flexíveis 14 precisam percorrer para a 10 aderência é consideravelmente maior com relação a quando, ao contrário, as camadas S tiverem maiores dimensões horizontais.
Nessas circunstâncias os de levantamento permitem garantir o contato necessário entre os elementos de cortina flexíveis 14 e as paredes laterais dos 15 produtos P em qualquer condição de operação.
Para cada elemento de cortina flexível 14 são proporcionados meios de pressão 15, 16, 17 adaptados para pressionarem para frente a parte interna do elemento de cortina flexível 14 para pelo menos sua adesão parcial às paredes laterais 20 da camada S de produtos P.
Vantajosamente, os meios de pressão 15, 16, 17 consistem em uma barra substancialmente horizontal 15, que pode ser aproximada ou afastada em relação ao correspondente elemento de cortina flexível 14 por meio de um sistema de alavancas oscilantes 16 acionadas por uma série de acionadores automáticos
17.
O uso de meios de pressão 15, 16 como os descritos e ilustrados nas figuras, vantajosamente permite a
10/15 adesão dos elementos de cortinas flexíveis 14 aos produtos P por meio de uma solução técnica barata e particularmente simples.
Vantajosamente, o cabeçote de retenção 5 compreende pelo menos um plano para a prevenção de quedas 18 associado ao quadro suporte 8 e móvel entre uma configuração de repouso, em que o espaço subjacente ao plano de sucção 10 está vazio e o plano de sucção 10 está livre para ser disposto em contato com a superfície superior da camada S, disposta na parte superior da carga paletizada e uma configuração operacional, em que o plano para a prevenção de quedas 18 é montado abaixo do plano de sucção 10 e a camada S de produtos succionados P, para evitar que os produtos P caiam durante o deslocamento do cabeçote de retenção 5 pela máquina de transferência 6.
Na realização particular do cabeçote de retenção 5 ilustrada nas figuras, os planos para a prevenção de quedas 18 são dois e montados opostos entre si.
Os planos para a prevenção de quedas 18 estão associados a uma estrutura guia 19, 20 montada rigidamente no quadro suporte 8 e adaptada para guiar os planos para a prevenção de quedas 18 entre uma posição lateral sübstancialmente vertical
na configuração |
de repouso |
e uma |
posição |
horizontal |
na |
configuração operacional. |
|
|
|
|
|
A estrutura guia |
19, 20 é |
definida |
por: |
|
|
um par de |
guias horizontais |
19, que |
são |
montadas na base |
do cabeçote de |
retenção |
5, isto |
é, definem |
uma |
superfície inferior; e
- dois pares de pistas laterais sübstancialmente verticais 20, que estão associadas às guias horizontais 19 e são
11/15 montadas em dois lados opostos do cabeçote de retenção 5, isto é, um par é montado em um lado do cabeçote de retenção 5 e associado a uma extremidade das guias horizontais 19, enquanto o outro par é montado no lado do cabeçote de retenção 5 e associado às extremidades opostas das guias horizontais 19.
Cada plano para a prevenção de quedas 18 é definido por uma pluralidade de roletes 21 cujas extremidades estão associadas a dois membros flexíveis 22 que deslizam ao longo da estrutura guia 19, 20.
Os membros flexíveis 22, por exemplo, são constituídos de uma corrente ou similar.
Vantajosamente, os roletes 21 estão associados aos membros flexíveis 22 livres para girar à volta de seu eixo.
Entretanto, existem outras realizações em que os roletes 21 não são rotativos, ou em que a rotação dos roletes 21 seja motorizada ou em que os planos para a prevenção de quedas 18 não sejam definidos por uma sucessão de roletes 21, mas por um obturador, por exemplo, do tipo obturador de rolete, tipo veneziana ou do tipo definido por uma placa ou fita flexível.
Com relação a este fato, deve ser observado que a solução particular do provimento de planos de queda 18 constituídos por uma fita flexível permite, em configuração operacional, reduzir mais as seções de passagem de ar e obter um maior grau de vácuo, com a possibilidade de reduzir a potência absorvida pela fonte de sucção 13 e, assim, permitir uma economia de energia.
O cabeçote de retenção 5 também compreende um sistema de acionamento destinado a acionar o deslizamento dos
12/15 planos para a prevenção de quedas 18 ao longo da estrutura guia 19, 20.
O sistema de acionamento compreende, por exemplo, uma série de engrenagens 23 que engrenam com correntes 22 e meios de acionamento 24, 25, 26 para a rotação das engrenagens 23.
Na realização particular ilustrada nas figuras, para cada plano para a prevenção de quedas 18 os meios de acionamento 24, 25, 26 consistem em um acionador linear 24 dotado de uma extremidade fixa montada na estrutura guia 19, 20 e uma extremidade móvel que está associada a um circuito de correia 25 fechada e enrolada em volta de duas catracas rotativas 26.
Uma das catracas 26 é fixa a um eixo de transmissão 27 que transporta as engrenagens 23, de maneira que o acionamento do acionador linear 24 direciona a correia 25 à volta das catracas rotativas 26, portando também as engrenagens 23.
Os acionadores lineares 24 são montados para deslizarem nos planos para a prevenção de quedas 18 ao longo das guias horizontais 19 na direção oposta.
O cabeçote de retenção 5 é também dotado de meios sensores 28 adaptados para detectar a presença de possíveis obstáculos no caminho dos planos para a prevenção de quedas 18 e para permitir a passagem da configuração de repouso para a configuração operacional somente se o caminho estiver vazio e livre de obstáculos.
Os meios sensores 28, em particular, compreendem uma série de sensores de fotocélulas associados à estrutura guia 19, 20 substancialmente na altura das guias horizontais 19; em maior detalhe, os sensores de fotocélulas 28 definem um campo de
13/15 detecção 29 disposto imediatamente acima das guias horizontais 19 (figura 8).
Ά operação da presente invenção está ilustrada nas figuras 6 a 9, sendo como segue.
Para pegar uma camada S da carga paletizada, o cabeçote de retenção 5 tem inicialmente os planos para a prevenção de quedas 18 na configuração de repouso (figura 6).
Nessa etapa, a máquina de transferência 6 posiciona o cabeçote de retenção 5 acima da carga paletizada, até que o plano de sucção 10 repouse sobre uma superfície superior da camada S a ser levantada, e os meios de pressão 15, 16, 17 empurrem os elementos de cortinas flexíveis 14 em contato com as paredes laterais dos produtos P (figura 7).
A distância do plano de sucção 10 com relação às guias horizontais 19 da estrutura guia 19, 20 é estabelecida dependendo da altura dos produtos P de maneira que, na posição indicada e ilustrada na figura 7, a superfície mais baixa da camada S a ser erguida se situa totalmente acima do campo de detecção 29 dos sensores das fotocélulas 28.
Devido à força de succionamento liberada pelo ventilador centrífugo 13, a camada S dos produtos P adere ao plano de sucção 10 e pode ser erguida com o cabeçote de retenção 5 devido ao acionamento da máquina de transferência 6 (figura 8).
Depois que o cabeçote de retenção 5 for levantado por alguns centímetros, o equipamento 1 verifica o correto carregamento dos produtos P através dos meios sensores 28.
Nos casos em que nem todos os produtos P tenham sido erguidos corretamente, e alguns deles tenham sido deixados em
14/15 repouso sobre a carga paletizada, os sensores de fotocélulas 28 detectam a presença desses produtos P no campo de detecção 29 e, a partir dessa circunstância, o equipamento 1 é capaz de detectar o levantamento errôneo de uma camada S e repetir a operação de retenção, retornando à posição ilustrada na figura 7.
Ao contrário, caso todos os produtos P sejam erguidos corretamente, o campo de detecção 29 está vazio de obstáculos e os planos para a prevenção de quedas 18 podem ser movidos da configuração de repouso para a configuração operacional devido ao acionamento dos acionadores lineares 24 (figura 9).
Nessa configuração, o cabeçote de retenção 5 pode ser movido pela máquina de transferência 6 em máximas condições de segurança e de uma maneira particularmente rápida e precisa sem correr o risco de perder a retenção na camada S, dado que mesmo na ocorrência desse evento os produtos P terminariam permanecendo nos planos para a prevenção de quedas 18 sem prejudicar sua funcionalidade.
Com relação a este fato, deve ser observado que a solução particular da provisão de planos para a prevenção de quedas 18 constituídos pelos roletes 21 rotativos à volta de seu eixo permite a facilitação da liberação dos produtos P, mesmo que o úLtimo termine nos roletes 21. Realmente, nesse caso quando o cabeçote de retenção 5 for colocado a alguns centímetros acima do ponto de liberação, sendo acionado o deslizamento horizontal dos planos para a prevenção de quedas 18, os roletes 21 podem girar abaixo dos produtos P sem arrastá-los junto, com o resultado de liberar a camada S diretamente no ponto de liberação a uma baixa altura para
15/15 não correr alcança os nenhum risco de quebra ou de danos aos produtos P.
Foi assim observado como a invenção descrita objetivos propostos.