"MÉTODO E SISTEMA PARA PROCESSAR PRODUTOS IMPRESSOS EPEÇAS DE TRABALHO"
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
1. Campo técnico
A presente invenção refere-se geralmente ao processamento deprodutos impressos e mais particularmente a um método e um sistema paraprocessar produtos impressos, tais como livros e partes dos mesmos.
2. Descrição da Técnica Relacionada
Sistemas conhecidos para processar produtos impressoscompreendem um número de estações de processamento que são arranjadasumas após as outras ao longo de um dado percurso de processamento. Osprodutos a serem processados são transportados ao longo do percurso deprocessamento, processados nas várias estações de processamento efinalmente removidos do percurso de processamento em um local deremoção. Um exemplo típico de um sistema deste tipo é revelado no pedidode patente publicado US 2002/0061238 Al que mostra um aparelho paraproduzir livros.
Em sistemas deste tipo com as estações de processamentosendo fixamente arranjadas ao longo de um predeterminado percurso deprocessamento (assim chamados "sistemas em linha"), as etapas deprocessamento têm que ser realizadas em uma predeterminada ordemseqüencial definida pelo arranjo mútuo das estações de processamento.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em um primeiro aspecto da presente invenção, um produtoimpresso é alimentado a um primeiro local de alimentação de entrada de umaestação de transferência, então transportado em qualquer seqüência da estaçãode transferência para uma de um número de estações de processamentoconectadas com a estação de transferência e processado na respectiva estaçãode processamento. O produto impresso processado é transportado de voltapara a estação de transferência depois da conclusão da etapa deprocessamento em uma das estações de processamento.
De acordo com uma outra forma de concretização da presenteinvenção, um produto impresso alimentado a um primeiro local dealimentação de entrada de uma estação de transferência é movido dentro daestação de transferência para um primeiro local de alimentação de saída daestação de transferência. Deste primeiro local de alimentação de saída, oproduto impresso é transportado para uma primeira estação de processamentoconectada com a estação de transferência. Nesta primeira estação deprocessamento o produto impresso é processado. Depois de ser processadonesta primeira estação de processamento, o produto impresso é transportadode volta para um primeiro local de recepção da estação de transferência. Oproduto impresso processado é então movido dentro da estação detransferência para um primeiro local de remoção da estação de transferência efinalmente removido da estação de transferência no primeiro local deremoção.
Preferivelmente, o produto impresso processado alimentado aoprimeiro local de recepção da estação de transferência é subseqüentementetransportado para outras estações de processamento conectadas com a estaçãode transferência e processado nessas outras estações de processamento.
Depois da conclusão da etapa de processamento em uma das estações deprocessamento, o produto impresso processado é transportado de volta para aestação de transferência.
Em ainda uma outra forma de concretização, o produtoimpresso é armazenado temporariamente ou armazenado intermediariamentena estação de transferência entre as várias etapas de processamentoexecutadas nas outras estações de processamento.
Em um outro aspecto da presente invenção, um sistema paraprocessar produtos impressos compreende uma estação de transferência que éprovida com pelo menos um primeiro local de alimentação de entrada paraalimentação de entrada de produtos impressos à estação de transferência, pelomenos um primeiro local de remoção para remover produtos impressosprocessados da estação de transferência, e pelo menos um primeiro local deconexão. Uma primeira estação de processamento é operativamente conectadacom este primeiro local de conexão do dispositivo de transferência. A estaçãode transferência é ainda provida com um dispositivo transportador para moveros produtos impressos dentro do dispositivo de transferência entre o primeirolocal de alimentação de entrada, o primeiro local de conexão e primeiro localde remoção.
De acordo com ainda uma outra forma de concretização dapresente invenção, um sistema para processar produtos impressos compreendeuma estação de transferência que é provida com pelo menos um primeirolocal de alimentação de entrada para alimentação de entrada de produtosimpressos à estação de transferência, pelo menos um primeiro local deremoção para remover produtos impressos processados da estação detransferência, e um número de locais de conexão. Uma estação deprocessamento é operativamente conectada com cada um dos locais deconexão.
Em um outro aspecto da presente invenção, a estação detransferência compreende meios de armazenagem temporária para armazenarprodutos impressos temporariamente. Preferivelmente, esses meios dearmazenagem temporária compreendem meios de arquivamento para arquivarprodutos impressos temporariamente.
Em geral, a presente invenção provê uma estação detransferência central à qual os artigos a serem processados são alimentados.
Um número de estações de processamento é conectado à estação detransferência. Os artigos alimentados à estação de transferência sãotransportados em seqüência às várias estações de processamento. Depois daconclusão da etapa de processamento em uma particular estação deprocessamento, os artigos são sempre transportados de volta para a estação detransferência e dali para a próxima estação de processamento ou para um localde remoção. A estação de transferência serve como um tipo de intercâmbiopara as estações de processamento.
O método e o sistema para processar produtos impressos deacordo com a presente invenção provêem muitos diferentes percursos deprodução ao longo dos quais os produtos a serem processados podem sermovidos. Isto resulta em uma grande flexibilidade na seqüência das váriasestações de processamento. Isto significa que a seqüência das várias etapasnenhum processamento de um produto impresso pode facilmente serotimizada.
Os produtos impressos podem a qualquer tempo serarmazenados intermediariamente ou armazenado temporariamente na estaçãode transferência até que os produtos sejam necessários para a próxima etapade processamento ou a remoção.
O sistema pode ainda operar até mesmo se uma estação deprocessamento estiver temporariamente fora de serviço.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A presente invenção será facilmente entendida pela seguintedescrição detalhada em conjunção com os desenhos acompanhantes, nos quaismesmos números de referência designam os mesmos elementos estruturais, enos quais:
a figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema paraprocessar produtos impressos de acordo com a presente invenção,
a figura 2 é uma vista plana superior de uma forma deconcretização da presente invenção,
a figura 3 é uma vista em elevação lateral de uma forma deconcretização da estação de transferência,a figura 4 é uma vista plana superior da estação detransferência mostrada na figura 3, e
a figura 5 é uma vista de seção transversal tomada ao longo dalinha A-A da figura 3.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A seguinte descrição é provida para permitir que qualquerpessoa especializada na arte faça e use a invenção e exponha as melhoresmaneiras contempladas pelo inventou para executar a invenção. Váriasmodificações, todavia, ficarão facilmente aparentes para aquelesespecializados na arte. Qualquer uma e todas de tais modificações,equivalentes e alternativas são destinadas a caírem dentro do espírito e escopoda presente invenção.
A figura 1 ilustra o conceito básico de um sistema paraprocessar produtos impressos e outros artigos de acordo com a presenteinvenção. Como mostrado nessa figura 1, um tal sistema compreende umaestação de transferência 1 que é provida com um local de alimentação deentrada 2, um número de locais de conexão 3, 4, 5 e um local de remoção 6.
Uma estação de fornecimento 7 é conectada com o local de alimentação deentrada 2 e fornece produtos impressos a serem alimentados à estação detransferência 1. As estações de processamento 8, 9 e 10 são conectadas comum local de conexão associado 3, 4, 5, respectivamente. Estas estações deprocessamento 8, 9, 10 recebem produtos impressos da estação detransferência 1 e processam estes produtos impressos. Depois da conclusão daetapa de processamento em uma dessas estações de processamento 8, 9, 10, osprodutos impressos processados são transportados de volta para a estação detransferência 1. Uma estação de saída 11 é conectada com o local de remoção6 e recebe os produtos impressos processados da estação de transferência 1.
O modo de operação básico do sistema mostrado na figura 1 écomo segue:Um produto impresso (ou um outro artigo a ser processado) éalimentado ao local de alimentação de entrada 2 do dispositivo detransferência 1. O produto é então movido dentro da estação de transferência1 para um primeiro local de conexão, por exemplo, para o local de conexão 3.
Deste primeiro local de conexão 3, o produto impresso é transportado para aestação de processamento conectada com o primeiro local de conexão, i.e. emnosso exemplo para a estação de processamento 8. Após a etapa deprocessamento em dita estação de processamento 8 ser finalizada, o produtoimpresso processado é alimentado de volta para a estação de transferência 1.
Se nenhum outro processamento for requerido, o produto impresso finalizadoé movido dentro da estação de transferência 1 para o local de remoção 6 e dalipara a estação de saída 11. No caso de o produto impresso precisar de outroprocessamento, o produto é movido dentro da estação de transferência paraum segundo local de conexão, por exemplo, para o local de conexão 5, entãotransportado para a estação de processamento associada, em nosso exemplopara a estação de processamento 10, processado nesta estação deprocessamento e subseqüentemente transportado de volta para a estação detransferência 1. Se um outro processamento do produto impresso forrequerido, o último é movido para um terceiro local de conexão, em nossoexemplo para o local de conexão 4, processado na estação de processamentoassociado (estação de processamento 9) e então movido de volta para aestação de transferência 1. O produto processado finalizado é então movidodentro da estação de transferência 1 para o local de remoção 6 e dali para aestação de saída 11.
Em uma forma de concretização alternativa, o produtoimpresso alimentado ao local de alimentação de entrada 2 é diretamentemovido dentro da estação de transferência 1 para o local de remoção 6. Nestaforma de concretização, nenhum processamento do produto impressoalimentado tem lugar.Se requerido, os produtos impressos podem temporariamenteser armazenados intermediariamente ou armazenados dentro da estação detransferência 1 entre as etapas de processamento executadas nas váriasestações de processamento bem como depois de serem alimentados à estaçãode transferência 1 ou antes da remoção da estação de transferência 1.
Uma vez que todas as estações de processamento 8, 9, 10 sãoconectadas com a estação de transferência 1 que serve como um tipo deintercâmbio para as estações de processamento 8, 9, 10, os produtos a seremprocessados podem ser alimentados às várias estações de processamento emqualquer seqüência ou ordem possível. Em outras palavras, os produtospodem, por exemplo, ser processados primeiramente na estação deprocessamento 8, então na estação de processamento 9 e finalmente naestação de processamento 10.
Alternativamente, o produto impresso pode primeiramente serprocessado na estação de processamento 10, então na estação deprocessamento 8 e finalmente na estação de processamento 9 sem alteraçãodo leiaute físico do sistema. É também possível rastrear o produto através desomente parte das estações de processamento.
Assim, em uma forma de concretização, o sistema consiste deum sistema dinâmico que permite a produção de livros sem virtualmentecustos de preparação, produção totalmente automatizada, alto nível deconfiabilidade como um sistema (sem o único ponto de falha inerente a umsistema em linha), alta vazão, e a capacidade de facilmente adicionar oumodificar processos.
O sistema inicia com o software que aceita ordens e envia ostrabalhos a serem produzidos para as máquinas de impressão. A informaçãosobre o trabalho está contida no software, como estão vários métodos pararastrear o produto através do processo de produção. Múltiplas máquinas deimpressão são usadas para obter altos níveis de vazão com alta qualidade deimpressão (alta qualidade é preferida na maioria dos casos, mas nãonecessária em alguns casos).
As máquinas de impressão são conectadas por meio de robôsrápidos (tipicamente sobre uma pista, para permitir velocidade e precisãomais altas) permitindo que qualquer número de máquinas de impressão sejaconectado com múltiplos dispositivos de acabamento (embora pudesse existirmúltiplas máquinas de impressão para um dispositivo de acabamento, ou umamáquina de impressão para múltiplos dispositivos de acabamento). Quando obloco de livre é finalizado, o robô aceita o livro a partir de cada máquina deimpressão e leva-o para a próxima etapa no processo de produção. O processode levá-lo de uma etapa para uma outra pode ser repetido múltiplas vezes, atéa etapa final do robô levando-o para a área de área de conclusão, que namaioria dos casos é uma estação de expedição (ela poderia ser uma área deinventário, ou muitos outros locais).
As figuras 2-5 mostram uma forma de concretização dosistema representado na figura 1 em maior detalhe. Nas figuras 2 - 5, osmesmos números de referência são usados que na figura 1 para os mesmoselementos estruturais.
O sistema mostrado na figura 2 compreende também a estaçãode transferência 1, a qual é mostrada em maior detalhe nas figuras 3-5. Estaestação de transferência 1 compreende um primeiro local de alimentação deentrada 2, primeiro, segundo e terceiro locais de conexão 3, 4, 5,respectivamente, e um primeiro local de remoção 6 - como a estação detransferência 1 do sistema mostrado na figura 1. Em adição a isto, o sistemada figura 2 é provido com um segundo local de alimentação de entrada 12 eum segundo local de remoção 17. Como no sistema mostrado na figura 1,uma primeira estação de fornecimento 7 é conectada com o primeiro local dealimentação de entrada 2. Primeira, segunda e terceira estações deprocessamento 8, 9, 10 são conectadas com os locais de conexão 3, 4, 5,respectivamente. Uma estação de saída 11 é conectada com o primeiro localde remoção 6.
Uma segunda estação de fornecimento 13 é conectada com osegundo local de alimentação de entrada 12 da estação de transferência 1. Umdispositivo transportador 18 é conectado com o segundo local de remoção 17.Este dispositivo transportador 18 serve para remover os produtos impressosque deixam a estação de transferência no segundo local de remoção 12.
Como mostrado na figura 2, o primeiro, segundo e terceirolocais de conexão 3, 4, 5, respectivamente, compreendem um local dealimentação de saída 14 e um local de recepção 15. O terceiro local deconexão 5 tem um segundo local de alimentação de saída 14 Os produtosimpressos transportados da estação de transferência 11 para uma estação deprocessamento 8, 9, 10 estão deixando a estação de transferência 1 em umlocal de alimentação de saída 14, 14 Os produtos impressos processados emuma estação de processamento 8, 9, 10 são alimentados de volta para aestação de transferência 1 no local de recepção associado 15.
Ainda mostrada na figura 2 é uma estação de suprimento 16conectada com a primeira estação de processamento 8.
Como mencionado anteriormente, a construção da estação detransferência 1 é mostrada em maior detalhe nas figuras 3-5.
A estação de transferência alongada 1 tem uma prateleiracentral 19 estendendo-se na direção longitudinal da estação de transferência 1.Esta prateleira 19 é dividida em um número de compartimentos 19a. Cadacompartimento 19a é provido com um número de locais de armazenagem 20arranjados uns sobre os outros. Os compartimentos 19a da prateleira 19 sãoacessíveis a partir de ambos lados.
A estação de transferência 1 ainda compreende dispositivosmanipuladores 21, 22, 23, 24 arranjados em ambos lados da prateleira 19. Osdispositivos manipuladores 21 e 22 são providos em um lado da prateleira 19e estão se deslocando ao longo de uma pista linear 25 estendendo-se nadireção longitudinal da prateleira 19. Os dispositivos manipuladores 23 e 24são posicionados no outro lado da prateleira 19 e estão também se deslocandoao longo de uma pista linear 26 estendendo-se na direção longitudinal daprateleira 19. Cada dispositivo manipulador 21, 22, 23, 24 é provido com umsistema de acionamento (não mostrado) para mover o dispositivo manipuladorassociado 21, 22, 23, 24 ao longo da pista 25, 26, respectivamente.
É evidente que somente um dispositivo manipulador ou atémesmo mais que dois dispositivos manipuladores podem ser arranjados emcada lado da prateleira 19.
Os dispositivos manipuladores 21, 22, 23, 24 captam osprodutos impressos em um local de alimentação de entrada 2, 12 ou em umlocal de recepção 15, movem os produtos dentro da estação de transferência 1e liberam os produtos em um local de remoção 6, 17 ou em um local dealimentação de saída 14. Se uma armazenagem intermediária ouarmazenagem de um produto for requerida, os dispositivos manipuladores 21,22, 23, 24 colocam o produto em um local de armazenagem 20 da prateleira19 e removem os produtos armazenados da prateleira 19.
Cada dispositivo manipulador 21, 22, 23, 24 é provido compelo menos uma garra liberável para agarrar os produtos impressos.
A prateleira 19 e os dispositivos manipuladores 21, 22, 23, 24são encerrados em uma caixa 27 (figura 5).
O modo de operação do sistema mostrado nas figuras 2 - 5 é omesmo que o modo de operação já explicado em conexão com a figura 1. Istosignifica que os produtos impressos alimentados à estação de transferêncianos locais de alimentação de entrada 2, 12 são movidos dentro da estação detransferência 1 para o local de alimentação de saída 14 designado para umaprimeira estação de processamento 8, 9 ou 10. Depois da conclusão daoperação de processamento, o produto impresso é movido de volta para olocal de recepção associado da estação de transferência 1 e movido dentro daestação de transferência 1 para ou um local de remoção 6, 17 ou para umsegundo local de alimentação de saída 14 designado a uma segunda estaçãode processamento 8, 9 ou 10. A partir desta segunda estação deprocessamento, o produto impresso processado é transportado de volta para olocal de recepção pertinente 15 e então ou movido dentro da estação detransferência 1 para um local de remoção 6, 17 ou - na maneira explicadaanteriormente - para a terceira estação de processamento 8, 9 ou 10.
Se requerido, os produtos são armazenados temporariamenteou armazenados intermediariamente na prateleira 19 entre as várias estaçõesde processamento ou depois da alimentação de entrada ou antes da remoção.O transporte dos produtos dentro da estação de transferência 1 é assumidopelos dispositivos manipuladores 21, 22, 23 e 24, como explicadoanteriormente.
Em uma forma de concretização preferida, o sistema mostradonas figuras 2 - 5 é usado para processar ou produzir livros. Nesta forma deconcretização, as estações de fornecimento 7 e 13 são estações de impressão ea estação de saída 11 é uma estação de empacotamento, onde a primeiraestação de processamento 8 é uma estação de amarração, a segunda estaçãode processamento 9 uma estação de aparar e a terceira estação deprocessamento 10 uma estação de empacotamento por contração. A estaçãode suprimento 16 fornece capas de livro para a estação de amarração 8.
As unidades de impressão 7, 13 são usadas para imprimirblocos de livro que são transferidos para a estação de transferência 1 e entãotransportados para a estação de amarração 8. Nesta estação de amarração 8, ascapas supridas pela estação de suprimento 16 e os blocos de livro sãoamarrados conjuntamente. Os componentes amarrados são então transferidosde volta para a estação de transferência 1 e então transportados para a estaçãode aparar 9, onde margens em excesso são cortadas. Os livros processados naestação de aparar 9 são transferidos de volta para a estação de transferência 1e então ou transportados para o local de remoção 6 a fim de seremempacotados na estação de empacotamento 11 ou alimentados à estação deestação de empacotamento por contração 10 e da última de volta para aestação de transferência 1. Os livros empacotados por contração são então outransportados para o primeiro local de remoção 6 para empacotamento oupara o segundo local de remoção 17 para serem transportados para fora pormeio do dispositivo transportador 18.
Os blocos de livro fornecidos para a estação de transferência 1por meio das estações de impressão 7, 13 podem ser armazenados naprateleira 19 antes de serem transportados para a estação de amarração 8.Igualmente, os componentes amarrados, transportados de volta para a estaçãode transferência 1, podem ser armazenados temporariamente na prateleira 19antes de serem fornecidos para a estação de aparar 9 e/ou a estação deempacotamento por contração 10. Os livros finalizados podem também serarmazenados temporariamente na prateleira 19 antes da remoção nos locais deremoção 6 e 17.
É entendido que estações de processamento adicionais podemser providas, por exemplo, uma estação de perfuração para perfurar orifíciosou uma estação de inserção para inserir produtos, tais como, por exemplo,CDs, nos livros.
O sistema mostrado nas figuras 1 - 5 permite uma maiorflexibilidade na ordem ou seqüência quando as várias etapas deprocessamento são executadas. Além disto, qualquer número de estações deprocessamento, locais de alimentação de entrada e locais de remoção sãopossíveis.
Várias modificações do sistema mostrado e descrito acima sãoconcebíveis, poucas das quais serão agora referenciadas.
Se requerido, os produtos alimentados à estação detransferência 1 podem ser movidos diretamente para um local de remoção 6,17 sem serem submetidos a uma operação de processamento em uma ou maisdas estações de processamento 8, 9, 10.
O produto processado em uma estação de processamento podeser transportado para fora diretamente a partir desta estação de processamentoparticular sem primeiramente ser transportado de volta para a estação detransferência 1.
A estação de transferência 1 propriamente dita pode ser deuma construção diferente daquela mostrada nas figuras 2-5.
A prateleira 19 da estação de transferência 1 pode serprojetada para ser aberta somente em um lado, o que resulta em umaprateleira 19 que é acessível a partir de somente um lado.
Em lugar dos dispositivos manipuladores 21, 22, 23, 24, outrosapropriados sistemas para transportar os produtos dentro da estação detransferência 1 são possíveis. Por exemplo, um sistema transportador pode serusado, o qual compreende um ou mais transportadores equipados com garrascontroláveis para agarrar os produtos impressos.
Embora o sistema descrito acima seja preferivelmente usadopara processar produtos impressos, em particular livros e componentes dosmesmos, é também concebível processar outros tipos de artigos na maneiradescrita.
Aqueles especializados na arte apreciarão que váriasadaptações e modificações nas formas de concretização preferidas escritasacima podem ser configuradas sem fugir do escopo e espírito da invenção.Por conseguinte, deve ser entendido que, dentro do escopo das reivindicaçõesanexas, a invenção pode ser praticada de outra maneira que não aespecificamente descrita aqui.