ES2321362A1 - Maquina para la apertura automatica de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical y su procedimiento de desplegado. - Google Patents

Abstract

Máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical y su procedimiento de desplegado, la que se divide en estaciones; de alimentación de cajas por medio de transportador de entrada (1), una desapiladora (2), la desplegadora (3), la de verificación (4) de que la caja (6) ha sido correctamente desplegada y la de rechazo (5) donde la estación desapiladora (2), dispone de medios para elevar la pila de cajas con excepción de la inferior, que es trasegada a la desplegadora (3) donde se eleva, y la que en su recorrido de ascenso continuo contacta con dos juegos de palas; uno de primera actuación (12) y otro de segunda actuación (14), así mismo en su parte final se ubica una rampa de gravedad transportadora (16) por donde discurre la caja (6) que ha sido rechazada y otra banda (17) para cajas (6) correctamente desplegadas.

Description

Máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical y su procedimiento de desplegado.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a una nueva máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical y su procedimiento de desplegado, la cual se trata de una estructura tal que, ésta impone un movimiento vertical en la caja que una vez desapilada durante su ascenso, unas palas rotativas colocadas oportunamente conectan con las partes de la caja en modo que provocan el giro de los laterales de ésta hasta su total apertura, de manera que todos los mecanismos son estáticos y es la propia caja la que con su movimiento los acciona, consiguiendo con un solo actuador dos funciones, apertura y chequeo, todo ello sin motorización de las mencionadas palas, obteniendo un dispositivo sencillo de mínimo mantenimiento y reducido consumo.

Su campo de aplicación es la industria dedicada a la fabricación de maquinaria de desplegadoras de cajas plegables.

Antecedentes de la invención

Las cajas desplegables, normalmente de material plástico, aparecieron en el mercado para reducir el costo de transporte en el retorno de las mismas a la factoría donde se cargan con productos de consumo masivo. Habitualmente el plegado de las mismas lo realiza el personal de los centros comerciales, destino de los productos encajados, al vaciar su contenido.

Una caja plegada, ocupa entre un 20 y un 30% del volumen de una caja desplegada, lo que constituye una notable ventaja a la hora del transporte de vuelta. Al llegar a la fábrica, deben desplegarse para encajar en ellas la producción, momento en el cual deben utilizarse máquinas capaces de desplegar miles de cajas por hora, en función de los requerimientos del proceso.

En ocasiones el desplegado es realizado manualmente, lo que supone una labor tediosa cuando se trata de un número elevado de cajas, sometiendo a la persona que lo ejecuta a una fatiga e incomodidades que pueden repercutir en la incorrecta apertura y mantenimiento de la propia caja por forzamiento de los mecanismos de fijación de los laterales, ya que el rendimiento y la calidad varían con el tiempo y el esfuerzo.

En la actualidad, algunos autores han desarrollado máquinas automáticas que realizan estas operaciones sin la práctica intervención del hombre. Uno de éstas en la máquina representada en la patente de invención E 95942178.5 por "Dispositivo de desplegado para envases plegados de forma conjunta", en la que se describe y reivindica una máquina de desplegado según movimiento vertical, donde una serie de brazos articulados, sincronizados, sujetan los respectivos laterales de la caja a desplegar y, mediante los mecanismos precisos de motorización articulan éstos hasta su total desplegado.

Por otro lado, la invención referida en el párrafo anterior, desplaza la caja verticalmente según fases o etapas, de manera que el desplegado es ejecutado durante un tiempo en el que la caja se encuentra estática (parada), ya que los ejes de giro de los respectivos brazos desplegadores han de hallarse coplanariamente con el eje de giro de la charnela del lateral a desplegar.

Si bien, esta máquina presente una serie de ventajas respecto a la ejecución manual, también hay que considerar que la utilización de todos estos brazos con movimientos en varios grados de libertad y sus respectivas motorizaciones supone una complejidad en la máquina en cuanto a su sincronización, espacio en la máquina, alimentación, mantenimiento, implicando un incremento en el coste.

Por otro lado, el tiempo durante el cual se procede al desplegado, es tal que la máquina permanece parada, es decir, el movimiento vertical se detiene y por lo tanto el de producción.

Descripción de la invención

Con la máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, objeto de la presente invención, se pretende mejorar los inconvenientes anteriormente descritos, para ello, se parte de una estructura mecánica soporte de los demás elementos, entre los que se incluye un transportador de entrada destinado a introducir pilas de cajas en la estación desapiladora y luego cajas sueltas en la desplegadora. En este caso se trata de un transportador de rodillos.

También se incluye una estación desapiladora, que consiste en un mecanismo consignado a suministrar una caja cada vez a partir de una pila. Al entrar la pila de cajas, es detectada por una fotocélula; como consecuencia, un accionamiento neumático eleva todas las cajas, salvo la primera. Ésta, al destrabarse de las superiores, es arrastrada por el transportador de entrada hacia la desplegadora. En su tránsito descubre la fotocélula, lo que da autorización de descenso a las cajas superiores repitiéndose el ciclo. Otra fotocélula, detecta la segunda caja, de manera que cuando se "pierde", permite el ingreso de una nueva pila de cajas.

Cuando las cajas llegan a la estación desplegadora desde el desapilador, unas guías verticales actúan a modo de tope, deteniéndola y cortando una fotocélula, la que pone en marcha un transportador vertical, que eleva la caja hacia la zona de palas rotantes.

Estas palas rotantes, se encuentran montadas unidas a un eje que sólo permite su rotación, con un único grado de libertad. En esta máquina se disponen, preferentemente dos juegos de estas palas, unas que denominaremos "largas" y que actúan sobre los laterales largos y otras "cortas" sobre los laterales cortos de la caja a desplegar, no refiriéndose en ningún caso a la relación de longitud que tienen.

Las palas rotantes cuentan con dispositivos montados en el eje, que garantizan la posición angular exacta en el momento de llegada de las cajas. Cada pala tiene la forma estudiada para cumplir con su función.

En su carrera de ascenso, la caja encuentra las palas entrando éstas por las asas y mientras asciende la caja en forma lineal, las palas son obligadas a ejecutar un movimiento de giro, que interfiere con los laterales, provocando su apertura.

Por lo tanto, la máquina que se propugna elimina la utilización de brazos motorizados, lo que simplifica todo el mecanismo de actuación sobre los laterales, con su consiguiente reducción de costes de inversión y mantenimiento. Por otro lado, al realizarse el desabatimiento de los laterales de la caja de manera continua, se eliminan tiempos muertos, algunos finales de carrera, detectores y sincronizadores de tareas, etc., favoreciendo en una mayor producción a menor coste.

La máquina también dispone de una estación de verificación, que se encuentra a la salida de la desplegadora, y tiene por finalidad verificar si las cajas han sido correctamente desplegadas. Esto consiste en una serie de palancas que producen un esfuerzo controlado sobre cada extremo de los laterales cortos, si el esfuerzo es resistido, los pestillos están bien trabados, de lo contrario, la palanca empuja al lateral produciendo una pequeña deformación elástica en el mismo, que es detectada por una fotocélula, la que genera una señal de rechazo.

Por último, la máquina dispone de una estación de rechazo destinada a separar las cajas verificadas en la estación anterior; se encuentra al final de la línea del elevador. Consiste en una rampa que, accionada neumáticamente, deriva las cajas a uno u otro nivel, según estén correctas o incorrectas.

Esta máquina aporta la novedad de que todos los mecanismos son estáticos y es la propia caja la que con su movimiento y a lo largo de su recorrido acciona los distintos mecanismos que posibilitan su apertura.

Los mecanismos (palas rotantes, levas, ...) simulan el proceso de apertura por una persona: coger de las asas y en el instante preciso dar un impulso para accionar el mecanismo de cierre de las cajas.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, una serie de figuras en las cuales con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Representa una vista en perspectiva lateral superior de una realización práctica de la máquina desplegadora objeto de la presente invención.

Figura 2.- Secuencia esquemática en 9 dibujos de actuación de los juegos de palas sobre la caja en el movimiento de ascenso, desde la posición inicial de plegado hasta la de desplegado total: A: Inicio; B: Apertura largos 1; C: Apertura largos 2; D: Apertura largos 3; E: Apertura largos fin; F: Apertura cortos 1; G: Apertura cortos 2; H: Apertura cortos 3; I: Apertura cortos Fin.

Figura 3.- Representación del sistema de un sistema de frenado de las palas de la máquina.

Realización preferente de la invención

Como se puede apreciar en las figuras adjuntas se distingue en primer lugar un cuerpo de máquina que se puede dividir en diversas estaciones; por donde es alimentada de cajas (6), se trata de la estación del transportador de entrada (1), vinculada a la desapiladora (2) y de aquí la caja a la estación desplegadora (3), la de verificación (4) y la de rechazo (5). Estas cajas (6) son plegables, de forma paralelepipédica, conformada por dos laterales mayores (7) y otros menores (8), con sus correspondientes asideros (9, 10).

La estación de transporte de entrada (1) se basa en los actuales dispositivos de mercado, como es por medio de rodillos accionados por motorización y células fotoeléctricas que detectan la presencia de la caja (6) hasta alcanzar la estación desapiladora (2), la cual dispone de los medios para elevar la pila de cajas recibidas de la transportadora y la eleva con excepción de la caja inferior, que es trasegada a la desplegadora (3) donde es tomada para el despliegue de sus laterales (7, 8).

En la estación desplegadora se emplea un dispositivo elevador (11) de la caja (6), la que en su recorrido de ascenso continuo contacta con dos juegos de palas; uno de palas mayores (12) que gira entorno a un eje de rotación (13) fijo y otro de palas menores (14) y su eje de giro (15) también fijo. Ambos juegos se encuentran ubicados a diferentes alturas dentro del ascenso de la caja (6), en modo tal que en primer lugar contacte con el juego de palas cuyo lateral a desabatir se encuentre en la parte superior de la caja plegada.

El movimiento de giro de las palas (12, 14) viene controlado por cualquier dispositivo conocido, aunque preferentemente éste consistirá en un juego de biela (18), que gira alrededor del mismo eje (13, 15), un rodillo (19) y un muelle (20).

En la estación de verificación (4) se verifica que la caja (6) ha sido correctamente desplegada. Para ello dispone de una serie de palancas (22) que producen un esfuerzo controlado sobre cada extremo de los laterales cortos (8), si el esfuerzo es resistido, quiere decir que los cierres están bien trabados, de lo contrario, la palanca empuja al lateral produciendo una deformación elástica en el lateral (8), que es detectada por una fotocélula y genera una señal de rechazo.

En la estación de rechazo (5) se dispone de una rampa de gravedad transportadora (16) por donde discurre la caja (6) que ha sido rechazada por un desplegado incorrecto. Si la caja ha sido desplegada correctamente, ésta circula por una banda (17) hacia el lugar de recogida y almacenamiento o llenado.

Los juegos de palas (12 y 14) se sincronizan en modo tal que, la diferencia de alturas entre uno y otro es el que permite a la caja ascender y abrir los laterales correspondientes colocados en la posición superior en el plegado.

El eje de rotación (13, 15) y el soporte del eje son en principio comunes. Al extremo de este eje se encuentra un mecanismo que cumple distintas funciones: es un mecanismo de freno y posicionamiento de la pala (12, 14), para que ésta espere a la caja (6) en la posición correcta. A través de un mecanismo de leva (18) y un resorte (20), en el momento adecuado y con la fuerza justa imprime un impulso a la pala que es el que posibilita el cierre de la caja sin deterioro de la misma.

La leva, consta de tres carreras: primero carga el muelle (20), con el impulso provocado por la caja (6) en su ascenso, mediante una palanca que soporta una rueda seguidora (19); segundo, la energía del muelle (20), acelera al lateral en desplegado, produciendo al final de la carrera un pequeño impacto que produce el cierre de los pestillos; en tercer lugar, una curva (21) de radio parecido a la rueda seguidora (19), que garantiza la parada en un punto del mecanismo (ayudada por un sistema de freno), a fin de que la próxima pala encuentre la caja adecuadamente.

Su aplicación y funcionamiento es bien sencillo, para ello, la alimentación de cajas se produce por cualquier método conocido, según las figuras adjuntas, por medio de un transportador (1) y una desapiladora (2), para posicionar la caja plegada (6) inferior en la desacopladora (3), la cual se eleva por medio de los mecanismos (11) a una velocidad predeterminada.

En el movimiento de ascenso (figura 2, dibujo 1), la caja (6) conecta con las palas largas (12), cuyo extremo se inserta en el asidero (9) del lateral mayor (7) plegado (figura 2, dibujo 2), en modo tal que a medida que la caja continua ascendiendo (figura 2, dibujo 3) la pala (12) insertada va girando alrededor de su respectivo eje (13), lo que provoca el desabatimiento del lateral alrededor de su correspondiente charnela hasta su posición final (figura 2, dibujo 4).

La caja (6) sigue ascendiendo de manera continua y conecta con las palas cortas (14) que enganchan los correspondientes asideros (10) de los laterales menores de la caja (figura 2, dibujo 6). De igual manera, ésta asciende provocando el giro de los ejes (15) y con ello el movimiento rotativo de la pala que consigue desabatir el lateral conectado (figura 2, dibujos 7, 8) que a su vez gira en torno a su charnela hasta su posición final (figura 2, dibujo 9), arrastrando a los laterales mayores (7) a su situación de cierre respecto de los menores (8).

Los juegos de palas (12, 14) tendrán un número de éstas tal que en el momento en que una de ellas ha terminado su labor y girado el ángulo correspondiente, la siguiente pala del mismo juego, según el sentido de giro, está dispuesta para comenzar la conexión sobre la caja (6) consecutiva. Esta relación será la que determine el número de palas por juego a modo de molinillo.

Posteriormente, unas palancas (22) de la unidad de verificación (4) comprueban que la caja (6) está correctamente desplegada, en caso afirmativo, la caja continúa su trasiego por la banda (17) hacia su llenado o almacenamiento, en caso contrario, cuando se detecta que el cierre de los laterales no ha sido efectuado de la manera considerada, entonces es detectada por una fotocélula que ordena su envío a la rampa de gravedad transportadora (16) para su revisión.

Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como una aplicación práctica de la misma, sólo nos queda por añadir que, tanto su forma como los materiales y ejecución de la misma, son susceptibles de modificaciones, siempre y cuando no afecten de forma substancial a las características que se reivindican a continuación.

Claims (12)

1. Máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, de las que recogen cajas (6) plegadas para su desplegado automático de éstas cajas (6) plegables con forma paralelepipédica, conformadas por dos laterales mayores (7) y otros menores (8), con sus correspondientes asideros (9, 10), caracterizado porque, en el cuerpo de la máquina se divide en diversas estaciones; por donde es alimentada de cajas (6), se trata de la estación del transportador de entrada (1), vinculada a la desapiladora (2) y de aquí la caja a la estación desplegadora (3), la de verificación (4) de que la caja (6) ha sido correctamente desplegada y la de rechazo (5); máquina cuya estación desapiladora (2) dispone de los medios para elevar la pila de cajas recibidas de la transportadora y la eleva con excepción de la caja inferior, que es trasegada a la desplegadora (3) para ser tomada para el despliegue de sus laterales (7, 8) de manera que en la estación desplegadora se emplea un dispositivo elevador (11) de la caja (6), la que en su recorrido de ascenso continuo contacta con dos juegos de palas; uno de palas mayores (12) y otro de palas menores (14), cuyo movimiento de giro viene controlado por un sistema de frenado, así mismo en su parte final se ubica una rampa de gravedad transportadora (16) por donde discurre la caja (6) que ha sido rechazada y otra banda (17) para cajas (6) correctamente desplegadas.

2. Máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicación primera, caracterizado porque, cada juego de palas largas (12) gira entorno a un eje de rotación (13) fijo.

3. Máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicación primera, caracterizado porque, cada juego de palas cortas (14) gira en torno a su eje de giro (15) fijo.

4. Máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, ambos juegos de palas (12 y 14) se encuentran ubicados a diferentes alturas dentro del ascenso de la caja (6), en modo tal que en primer lugar contacte con el juego de palas cuyo lateral a desabatir se encuentre en la parte superior de la caja plegada.

5. Máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicación primera, caracterizado porque, el sistema de frenado de la palas (12, 14) se efectúa a través de un mecanismo de leva (18) y un resorte (20), que en el momento adecuado y con la fuerza justa imprime un impulso a la pala que es el que posibilita el cierre de la caja.

6. Máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicación anterior, caracterizado porque la leva, consta de tres carreras: primero carga el muelle (20) con el impulso provocado por la caja (6) en su ascenso, mediante una palanca que soporta una rueda seguidora (19); segundo, La energía del muelle (20), acelera al lateral en desplegado, produciendo al final de la carrera un pequeño impacto que produce el cierre de los pestillos; en tercer lugar, una curva (21) de radio parecido a la rueda seguidora (19), que garantiza la parada en un punto del mecanismo.

7. Máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicación primera, caracterizado porque, la estación de verificación dispone de una serie de palancas (22) que producen un esfuerzo controlado sobre cada extremo de los laterales cortos (8), en modo tal que si el esfuerzo es resistido, quiere decir que los cierres están bien trabados, de lo contrario, la palanca empuja al lateral produciendo una deformación elástica en el lateral (8), que es detectada por una fotocélula y genera una señal de rechazo.

8. Máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicación primera y anterior, caracterizado porque, la estación de rechazo (5) dispone de una rampa de gravedad transportadora (16) por donde discurre la caja (6) que ha sido rechazada por un desplegado incorrecto. Si la caja ha sido desplegada correctamente, ésta circula por una banda (17) hacia el lugar de recogida y almacenamiento o llenado.

9. Procedimiento de desplegado de la máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicaciones primera a cuarta, caracterizado porque, en el movimiento de ascenso, la caja (6) conecta con las palas largas (12), cuyo extremo se inserta en el asidero (9) del lateral mayor (7) plegado, en modo tal que a medida que la caja continua ascendiendo la pala (12) insertada va girando alrededor de su respectivo eje (13), lo que provoca el desabatimiento del lateral alrededor de su correspondiente charnela hasta su posición final.

10. Procedimiento de desplegado de la máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicación séptima, caracterizado porque, la caja (6) sigue ascendiendo de manera continua y conecta con las palas cortas (14) que enganchan los correspondientes asideros (10) de los laterales menores de la caja, y de igual manera, ésta asciende provocando el giro de los ejes (15) y con ello el movimiento rotativo de la pala que consigue desabatir el lateral conectado que a su vez gira en torno a su charnela hasta su posición final.

11. Procedimiento de desplegado de la máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicación anterior, caracterizado porque el último movimiento de giro de las palas (14) arrastra a los laterales mayores (7) a su situación de cierre respecto de los menores (8).

12. Procedimiento de desplegado de la máquina para la apertura automática de cajas plegables en continuo mediante movimiento vertical, según reivindicación séptima, caracterizado porque los juegos de palas (12, 14) tienen un número de éstas tal que en el momento en que una de ellas ha terminado su labor y girado el ángulo correspondiente, la siguiente pala del mismo juego, según el sentido de giro, está dispuesta para comenzar la conexión sobre la caja (6) consecutiva.