ES2254122T3 - Procedimiento y dispositivo de conformacion y colocacion de una funda flexible termorretractil sobre una carga paletizada. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo de conformacion y colocacion de una funda flexible termorretractil sobre una carga paletizada.Info
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Abstract
Procedimiento de conformación y de colocación de una funda flexible termorretráctil sobre una carga (1) paletizada, estando constituida dicha funda por una envoltura con fuelles, caracterizado por las siguientes etapas: - disponer la envoltura (2) sobre una bobina (4) de almacenaje situada sobre una devanadera cerca del suelo, - desenrollar la envoltura (2) a partir de la devanadera, manteniéndola en posición vertical con los fuelles requeridos separados por un elemento posicionador (6), - enrollar una parte de la envoltura (2) sobre un rodillo acumulador (9) unido a un brazo de transferencia (8) de un robot de prensión (R), - cortar la envoltura a una longitud predeterminada y soldar la parte media de la envoltura (2) mediante una máquina soldadora para obtener una funda con fondo estanco, - y transferir la funda enrollada sobre el rodillo acumulador (9) hacia un puesto de colocación sobre la carga (1).
Description
Procedimiento y dispositivo de conformación y
colocación de una funda flexible termorretráctil sobre una carga
paletizada.
La invención se refiere a un procedimiento y a un
dispositivo de conformación y de colocación de una funda flexible
termorretráctil sobre una carga paletizada, estando constituida
dicha funda por una envoltura con fuelles. El embalaje de las
cargas paletizadas bajo película termorretráctil ha experimentado un
gran auge con la aparición de la envoltura con fuelles que ha
permitido presentar la película en bobina, constituir una funda
estanca realizando una soldadura y un corte transversales, mecanizar
la apertura de esta funda separando las cuatro extremidades de
fuelles de la envoltura.
La mayoría de las máquinas conocidas poseen un
dispositivo de apertura de la envoltura colocado por encima de la
carga paletizada, siendo esta introducida en la máquina según un
ciclo secuencial automatizado por medio de un transportador por
rodillos o por cadenas.
En estas máquinas, una bobina de desenrollado de
la envoltura termorretráctil está colocada en el suelo y su eje se
extiende paralelamente al transportador de transferencia de la carga
paletizada. La envoltura desenrollada sube verticalmente a lo largo
de la máquina para posicionar su apertura aproximadamente a tres o
cuatro metros del suelo. La operación de colocación de la envoltura
durante la sustitución de la bobina, obliga al operador a
introducir manualmente la envoltura en los rodillos del sistema de
apertura. Esta operación trabajosa, al igual que las intervenciones
de mantenimiento del dispositivo de apertura de la envoltura, impone
la presencia de pasarelas de protección y de escaleras de acceso
que aumentan la voluminosidad y el coste de la instalación.
Otro tipo de máquina desenrolla la envoltura
verticalmente a partir de una bobina en el suelo, y transfiere
horizontalmente, abriéndolo en toda su altura, el trozo soldado de
envoltura, posicionándolo por encima de la carga paletizada.
Tal disposición conviene para cargas de altura
reducida, pero no es aplicable a cargas paletizadas de dos a 2,5
metros de altura que son frecuentes en la industria; la apertura de
la envoltura, que puede llegar a alcanzar tres metros de largo,
resulta prácticamente imposible en esta configuración y la máquina
necesitaría una altura aproximada de seis metros, lo que es a
menudo incompatible con la altura de los edificios destinados a
albergar estas instalaciones.
Por fin, un tercer tipo de máquina se utiliza
actualmente; consta de una bobina de película situada en el suelo
cerca de un mecanismo de apertura, de soldadura y de corte de la
película. La envoltura se presenta con su apertura situada en alto,
y un conformador se mantiene en el interior de la envoltura para
asegurar un posicionado preciso y garantizar una apertura previa
suficiente.
Un brazo de prensión coge la envoltura por las
cuatro extremidades de fuelles, y la desenrolla verticalmente de
abajo hacia arriba; después de haber realizado la soldadura y el
corte de la funda ya constituida, el brazo de prensión es
potenciado por un movimiento de apertura, de subida y de rotación
para llegar a cubrir la carga paletizada situada en las
proximidades.
El documento
EP-A-92922 describe una máquina para
la colocación de una funda flexible sobre una carga paletizada. La
bobina de desenrollado de la película de plástico de la funda no
está colocada en el suelo, sino que está fijada en la parte
superior del bastidor de la máquina. La película almacenada en la
bobina se encuentra ya soldada a intervalos regulares para
constituir unos fondos cerrados, y consta además de líneas
transversales de corte para obtener unas bolsas de volumen fijo. No
hay mecanismo de apertura automático de la envoltura.
El objeto de la invención consiste en mejorar el
procedimiento de conformación y de colocación de la funda
termorretráctil, evitando la presencia de pasarelas y de escaleras
de acceso para el reglaje y el mantenimiento de los elementos
mecánicos, y facilitando la colocación de la envoltura durante el
cambio de bobina.
Las etapas del procedimiento según la invención
consisten en:
- -
- disponer la envoltura sobre una bobina de almacenamiento colocada sobre una devanadera cerca del suelo,
- -
- desenrollar la envoltura a partir de la devanadera, manteniéndola en posición vertical con los fuelles requeridos separados por un elemento posicionador,
- -
- enrollar una parte de la envoltura sobre un rodillo acumulador unido a un brazo de transferencia de un robot de prensión,
- -
- cortar la envoltura a una longitud predeterminada y soldar la parte mediana de la envoltura mediante una máquina soldadora para obtener una funda con fondo estanco,
- -
- y transferir la funda enrollada sobre el rodillo acumulador hacia un puesto de colocación sobre la carga.
La parte no enrollada de la funda se abre durante
la fase de transferencia hacia el puesto de colocación. La funda se
mantiene abierta por los cuatro ángulos del extremo cuadrangular no
soldado durante la fase de desenrollado de dicha envoltura
alrededor del rodillo acumulador que interviene durante el
movimiento de descenso para la colocación sin rozamiento sobre la
carga paletizada.
El procedimiento consiste en presentar, a partir
de una bobina en el suelo, la envoltura soldada por una máquina
soldadora equipada con un dispositivo de corte colocado cerca de la
bobina de la envoltura. El conjunto de elementos mecánicos está en
el suelo, y la ergonomía del puesto de colocación de la envoltura
durante el cambio de bobina se optimiza puesto que esta operación se
vuelve muy rápida. La soldadura transversal de la envoltura se
realiza en tiempo enmascarado mucho antes de la apertura de la
funda, y es muy resistente durante la apertura de la funda después
del enfriamiento. En su posición de espera de producción que puede
llegar a ser de algunos minutos o varias horas, el volumen interno
de la envoltura está protegido por la soldadura y evita cualquier
penetración de polvo ambiental; esta ventaja es particularmente
importante en las fábricas de vidrio donde los productos embalados
deben imperativamente estar aislados de este polvo, porque no son
lavados durante su llenado.
El robot de prensión del dispositivo de
conformación y de colocación según la invención consta de:
- -
- una bobina de almacenamiento de la envoltura,
- -
- medios de soldadura y de corte de la envoltura para constituir dicha funda,
- -
- un mecanismo de separación de la envoltura durante el movimiento de descenso hacia la carga,
- -
- un rodillo acumulador motorizado sobre el cual está enrollada una parte de la envoltura mantenida por una pinza de sujeción,
- -
- y un brazo de transferencia del rodillo acumulador entre una primera posición de enrollamiento y de corte de la envoltura, y una segunda posición de colocación de la funda sobre la carga paletizada.
El brazo de transferencia está montado en
translación horizontal sobre una corredera, la cual es móvil en
translación vertical a lo largo de un bastidor fijo. El mecanismo de
separación de la envoltura está dotado de cuatro prensas de husillo
provistas de ruedas, de prensión de la envoltura enrollada en la
primera posición, y de apertura de dicha envoltura en la segunda
posición.
Según una característica de la invención, un
brazo de colocación móvil en dirección vertical está dispuesto bajo
las prensas de husillo, y está provisto de dedos de conformación y
de agarre para retomar la envoltura por los cuatro ángulos durante
la colocación sobre la carga.
Un marco de retracción de aire caliente está
dispuesto por encima del brazo de colocación y es susceptible de
desplazarse en dirección vertical, permitiendo el desplazamiento
interno de las prensas de husillo cuando el brazo de colocación
agarra la envoltura para su colocación sobre la carga.
El robot de prensión puede, durante la
transferencia de la funda por encima de la carga paletizada, pivotar
90º en relación con un eje vertical. Esta posibilidad de la máquina
permite, a partir de un puesto de doble o triple bobina, evitar la
rotación mucho más difícil de las cargas paletizadas que presentan
una sección de carga en relación con el sentido de progreso del
transportador, incompatible con las tensiones de anchura/fuelles de
la envoltura; este caso es frecuente en el sector de la alimentación
líquida donde la dimensión de las paletas es de 1.000 x 1.200 mm y
de 1.000 x 600 mm en una misma línea de producción. La longitud de
la carga sobre el transportador es de 1.200 ó 600 mm; y el segundo
formato está generalmente pivotado 90º bajo la máquina, estando la
cara más grande de la carga paralela al eje del transportador y
paralela al eje de la bobina.
La figura 1 muestra una vista esquemática del
dispositivo de conformación y de colocación de una funda flexible
termorretráctil según la invención, siendo transferida la carga
paletizada bajo el puesto de enfundado;
La figura 2 muestra la etapa siguiente durante el
movimiento de descenso de la funda alrededor de la carga 1
paletizada;
Las figuras 3, 4.1, 4.2, 4.3 y 5 muestran las
diferentes fases de prensión y de enrollamiento de la película por
el robot, antes de la transferencia hacia el puesto de
enfundado;
La figura 6 es una vista en planta del robot de
prensión en la posición A de enrollamiento y de corte de la funda,
y después en la posición B de colocación sobre la carga paletizada
tras la transferencia vertical y horizontal;
La figura 7 es una vista idéntica a la figura 6
de una variante de realización;
La figura 8/1 muestra el puesto de enfundado con
un marco de retracción de aire caliente 19;
La figura 8/2 representa un detalle de la figura
8.1 estando colocada la carga 1 sobre el transportador equipado con
una mesa elevadora para la conformación de un pliegue de la película
retractada bajo el plano de colocación de la carga;
La figura 8/3 es un vista idéntica a la figura
8/2 de una variante de realización, en la cual la carga está
colocada sobre una paleta de manutención con la interposición de una
hoja de material plástico entre la carga y la paleta.
En la figura 1, la carga paletizada 1 está siendo
transferida bajo el puesto de enfundado y es llevada por una mesa
de cadenas o de rodillos 3. Una bobina 4 de almacenamiento de una
envoltura o funda termorretráctil 2 está colocada a nivel del
suelo, sobre una devanadera al lado de un bastidor 7 de un robot de
prensión R. La envoltura 2 con fuelles está plegada a plano tras
haber sido enrollada sobre la bobina 4, y después es desenrollada y
mantenida en posición vertical con los fuelles requeridos abiertos
por un elemento posicionador 6. Una unión de termosoldadura 5 de la
envoltura 2 es colocada sobre el elemento posicionador 6.
Una máquina soldadora 15 está compuesta por dos
mordazas móviles que se desplazan horizontal y simétricamente en
relación con el elemento posicionador 6. La parte superior de la
máquina soldadora 15 consta de un dispositivo de corte 16 lineal
compuesto por un elevador de accionamiento y por una cuchilla de
corte rectilínea.
El robot de prensión R consta de un brazo de
transferencia 8 arrastrado por una corredera 30 móvil en
translación vertical sobre el bastidor 7, de un rodillo acumulador 9
motorizado equipado con una pinza de sujeción 10 interna, y de un
sistema de prensas de husillo 11, cada una de ellas provista de
cuatro ruedas de prensión 12. La separación de las prensas de
husillo 11 está asegurada por dos elevadores neumáticos asociados a
unos bloqueadores hidráulicos y a unos sectores de engranaje 14, que
permiten movimientos de separación y de acercamiento sincronizados
de las prensas de husillo 11.
Un brazo de colocación 18 de la funda 2 puede
igualmente deslizarse por una corredera a lo largo del bastidor 7,
y posee 4 dedos 17 de conformación y de agarre de la envoltura 2.
Durante el transporte de la carga 1, la funda previamente
confeccionada se mantiene abierta por encima del puesto de enfundado
por medio de las prensas de husillo 11. El brazo de colocación 18
está en posición de retomar la funda con los dedos 17.
La bobina de almacenamiento 4 de la envoltura
termorretráctil 2 está en espera sobre la devanadera; y la
envoltura 2 desenrollada se mantiene centrada por el elemento
posicionador 6 de separación de los fuelles. La máquina de soldar
15 ha efectuado la termosoldadura 5 transversal de la envoltura 2,
la cual reposa sobre el elemento posicionador 6, manteniendo en
espera, con precisión, la envoltura 2.
El detalle A de la figura 1 es una sección
transversal de la envoltura 2 muy poco abierta; el detalle B de la
figura 1 es una sección transversal de la funda en posición
abierta.
La figura 2 representa la etapa siguiente durante
el movimiento de descenso de la funda alrededor de la carga 1
paletizada. Los dedos 17 del brazo de colocación 18 mantienen la
funda abierta, y las ruedas de prensión 12 de las prensas de
husillo 11 aseguran el estado continuo de apertura con el fin de
limitar el rozamiento de la película 2 contra los ángulos
superiores de la carga 1 paletizada.
En esta etapa, el rodillo acumulador 9 está
motorizado en el sentido de desenrollamiento, y la pinza de
sujeción 10 está abierta para liberar la zona de agarre de la
película 2 al nivel de la termosoldadura 5. Tras la liberación de
la zona de agarre del rodillo acumulador 9, las ruedas de prensión
12 se separan para liberar la funda permitiendo que su movimiento
de descenso prosiga hasta llegar a apoyarse sobre la carga 1
paletizada.
Durante la etapa ilustrada en la figura 3, el
brazo de colocación 18 de la funda se encuentra al final de la
carrera de descenso. La mesa de manutención de la carga 1 paletizada
puede ser equipada con un dispositivo elevador 32 para optimizar el
posicionado de la funda en la base de la paleta soporte. Un
rebasamiento de la envoltura 2 está generalmente previsto para ser
adherido bajo el plano inferior de la paleta soporte durante la
fase de retracción de la película, con el fin de unir la carga 1 y
la paleta soporte.
En cuanto la funda ha dejado las ruedas de
prensión 12, el brazo de transferencia 8 del robot de prensión R es
potenciado por un primer movimiento de translación horizontal,
seguido de un segundo movimiento de descenso con objeto de preparar
la funda destinada a la paleta siguiente. La altura de esta paleta y
la longitud correspondiente de la funda están medidas mediante un
dispositivo de medida anexo. Las prensas de husillo 11 están en
estado de proximidad durante esta fase de transferencia.
Una apertura está dispuesta en el rodillo
acumulador 9 para posicionar la zona de agarre de la termosoldadura
5 en la pinza de sujeción 10, tras ajuste por rotación del rodillo
9. En esta etapa las ruedas de prensión 12 están separados a cada
lado del elemento posicionador 6, y la termosoldadura 5 está
agarrada en la pinza 10.
En la figura 4/1, el robot de prensión R está
posicionado para permitir la introducción de las ruedas de prensión
12 de las prensas de husillo 11 entre los fuelles de la envoltura 2.
La figura 4/2 es un corte horizontal en el plano de las ruedas de
prensión 12, y la figura 4/3 muestra los fuelles de la envoltura 2
cogidos por las ruedas de prensión 12. El brazo de colocación 18
está girado hacia la posición inicial realzada, y está preparado
para una nueva operación de enfundado.
La figura 5 representa la etapa de soldadura y de
corte de la envoltura 2 después de su enrollamiento alrededor del
rodillo acumulador 9, y el desplazamiento vertical del brazo de
transferencia 8 hacia arriba. En cuanto las mordazas de la máquina
soldadora 15 se han acercado la una a la otra para realizar la
termosoldadura 5, el corte se opera por desplazamiento de la
cuchilla 16. El robot de prensión R transfiere después la funda por
encima del puesto de enfundado sin esperar el final del ciclo de
soldadura.
Durante la fase de translación horizontal del
brazo de transferencia 8 por encima del puesto de enfundado, las
prensas de husillo 11 son accionadas hacia el estado de separación
para asegurar la apertura de la parte no soldada de la funda.
El regreso del robot de prensión R a la posición
de la figura 1, permite a los dedos 17 del brazo de colocación 18
asir la funda por las cuatro extremidades de los fuelles separados.
Al mismo tiempo, la carga 1 paletizada y enfundada es evacuada por
la mesa de transferencia, y una nueva carga es introducida bajo la
máquina.
La figura 6 es una vista en planta del robot de
prensión R en la posición A de enrollamiento y de corte de la
funda, y en la posición B de colocación sobre la carga 1 paletizada,
tras la transferencia vertical y horizontal para posicionar la
funda abierta por encima de la carga 1. En este caso la figura
corresponde a una carga 1 transferida sobre el transportador 3,
estando la longitud de la paleta en el sentido de avance del
transportador 3.
La figura 7 es una vista idéntica a la figura 6
en el caso de una carga transferida sobre el transportador 3,
siendo la longitud de la paleta perpendicular al sentido de avance
del transportador. En este caso, el robot de prensión R pivota 90º
durante su movimiento de transferencia de la posición A hacia la
posición B.
Observamos que las figuras 1 a 7 representan
únicamente la fase de enfundado, siendo realizada la fase de
retracción de la película termorretráctil en un puesto posterior a
la máquina de sobreembalaje. Las cadencias de una máquina según las
figuras 1 a 7, pueden alcanzar 200 cargas paletizadas por hora; en
lugar de las cargas paletizadas es posible enfundar directamente
cualquier otro tipo de productos, por ejemplo aparatos
electrodomésticos.
Las figuras 8/1 a 8/3 muestran una máquina
completa realizando el enfundado y la retracción en el mismo
puesto. Un marco de retracción de aire caliente 19 está posicionado
por encima, y se desplaza paralelamente al brazo de colocación 18
de la envoltura 2. Las prensas de husillo 11 de apertura del robot
de prensión R, vienen a posicionar la parte abierta de la funda al
interior del marco de retracción 19 para permitir al brazo de
colocación 18 asirla y recubrir después la carga. Estando la funda
colocada sobre la carga 1, el marco 19 asegura la retracción de la
película termorretráctil soplando horizontalmente un chorro de aire
caliente contra la película 2 según dos ciclos distintos.
En la figura 8/2 la carga 1 está colocada sobre
el transportador 3, el cual está equipado con una mesa elevadora
que permite la conformación de un pliegue de la película retractada,
bajo el plano de colocación de la carga. El brazo de colocación 18
coloca la funda 2 después de la elevación de la carga 1, y el marco
de retracción 19 retrae en primer lugar la parte baja de la funda, y
después las caras verticales de la funda durante la elevación
progresiva.
La figura 8/3 representa el caso de una funda 2
colocada sobre una carga 1, a su vez colocada sobre una paleta de
manutención 21. Una hoja de material plástico 20 está intercalada
entre la carga 1 y la paleta 21 de soporte. El brazo de colocación
18 queda en posición baja, y los cuatro dedos 17 aseguran el
posicionado de la funda. El marco de retracción 19 efectúa la
retracción de la película 2 de arriba hacia abajo, retractando así
primeramente las caras laterales, se posiciona en la parte baja, por
encima del brazo de colocación 18, para retractar la funda a la
altura del plano superior de la paleta 21. La funda y la parte
exterior del formato de la película que sobresale de la paleta, son
selladas la una a la otra bajo el efecto del calor. El brazo de
colocación 18 se libera después hacia abajo o lateralmente para
terminar la retracción de la parte inferior de la funda. Este caso
de aplicación es corriente durante el embalaje de cargas compuestas
por contenedores en vidrio, por ejemplo botellas, debiendo ser
constituida la envoltura estanca por las seis caras de la carga.
Una retracción de abajo hacia arriba, como en el caso precedente,
aprisionaría un volumen de aire en la funda vuelta estanca después
del termosellado, lo que perjudicaría la estabilidad de la carga
normalmente asegurada por el embalaje.
Las cadencias para los tipos de máquina según las
figuras 8.1 a 8.3, pueden alcanzar 120 cargas paletizadas por hora,
con una voluminosidad reducida.
Claims (10)
1. Procedimiento de conformación y
de colocación de una funda flexible termorretráctil sobre una carga
(1) paletizada, estando constituida dicha funda por una envoltura
con fuelles, caracterizado por las siguientes etapas:
- -
- disponer la envoltura (2) sobre una bobina (4) de almacenaje situada sobre una devanadera cerca del suelo,
- -
- desenrollar la envoltura (2) a partir de la devanadera, manteniéndola en posición vertical con los fuelles requeridos separados por un elemento posicionador (6),
- -
- enrollar una parte de la envoltura (2) sobre un rodillo acumulador (9) unido a un brazo de transferencia (8) de un robot de prensión (R),
- -
- cortar la envoltura a una longitud predeterminada y soldar la parte media de la envoltura (2) mediante una máquina soldadora para obtener una funda con fondo estanco,
- -
- y transferir la funda enrollada sobre el rodillo acumulador (9) hacia un puesto de colocación sobre la carga (1).
2. Procedimiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque la parte no enrollada
de la funda está abierta durante la fase de transferencia hacia el
puesto de colocación.
3. Procedimiento según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la funda enrollada
horizontalmente sobre el rodillo acumulador (9) se ve sometida a un
movimiento de giro de un cuarto de vuelta durante la fase de
transferencia hacia el puesto de colocación.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la funda se
mantiene abierta por los cuatro ángulos de la extremidad
cuadrangular no soldada durante la fase de desenrollamiento de
dicha envoltura alrededor del rodillo acumulador (9), que interviene
durante el movimiento de descenso para la colocación sin rozamiento
sobre la carga (1) paletizada.
5. Dispositivo de conformación y de colocación de
una funda flexible termorretráctil sobre una carga paletizada,
estando formada dicha funda por una envoltura (2) con fuelles, la
cual está colocada sobre una carga (1) paletizada por medio de un
robot de prensión (R), que comprende:
- -
- una bobina (4) de almacenaje de la envoltura (2),
- -
- unos medios de soldadura y de corte de la envoltura para constituir dicha funda,
- -
- y un mecanismo de separación de la envoltura durante el movimiento de descenso hacia la carga (1),
caracterizado porque el
robot de prensión (R) consta además
de:
- -
- un rodillo acumulador (9) motorizado sobre el cual se enrolla una parte de la envoltura mantenida por una pinza de sujeción (10),
- -
- y un brazo de transferencia (8) del rodillo acumulador (9) entre una primera posición de enrollamiento y de corte de la envoltura, y una segunda posición de colocación de la funda sobre la carga (1) paletizada.
6. Dispositivo según la
reivindicación 5, caracterizado porque el brazo de
transferencia (8) está montado en translación horizontal sobre una
corredera (30), la cual es móvil en translación vertical a lo largo
de un bastidor (7) fijo, y porque el mecanismo de separación del
robot de prensión (R) puede pivotar 90º según el posicionado de la
paleta soporte sobre el transportador (3).
7. Dispositivo según la
reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el mecanismo de
separación de la envoltura está dotado de cuatro prensas de husillo
(11) provistas de ruedas de prensión (12) de la envoltura enrollada
en la primera posición, y de apertura de dicha envoltura en la
segunda posición.
8. Dispositivo según la
reivindicación 7, caracterizado porque un brazo de colocación
(18) móvil en dirección vertical, está dispuesto bajo las prensas
de husillo (11) y está provisto de dedos (17) de conformación y de
agarre para la recuperación de la envoltura (2) por los cuatro
ángulos durante la colocación sobre la carga (1).
9. Dispositivo según la
reivindicación 8, caracterizado porque un marco de retracción
(19) de aire caliente está dispuesto por encima del brazo de
colocación (18), y es susceptible de desplazarse en dirección
vertical permitiendo el movimiento interno de las prensas de husillo
(11) cuando el brazo de colocación (18) ase la envoltura (2) para
su colocación sobre la carga (1).
10. Dispositivo según la reivindicación
9, caracterizado porque el marco de retracción (19) de aire
caliente se activa para la retracción en cuanto la envoltura (2)
está posicionada por el brazo de colocación (18), sea de abajo
hacia arriba después de la retirada de dicho brazo, sea de arriba
hacia abajo sujetando la envoltura dicho brazo, hasta el final de la
retracción de la parte inferior de la envoltura.
Applications Claiming Priority (2)
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