ES2923578T3 - Máquina y método para posicionar objetos - Google Patents
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Abstract
1. Máquina para posicionar objetos, que comprende - una primera banda transportadora (2) configurada para recibir una pluralidad de objetos (O); - medios de visión artificial (3) configurados para identificar la posición y la forma de los objetos (O) dispuestos sobre la primera banda transportadora (2); - medios de recogida robotizados (4) configurados para recoger los objetos (O) de la primera banda transportadora (2) según la información recibida de los medios de visión artificial (3); y - una segunda banda transportadora (5) configurada para permitir la salida de dichos objetos (O); donde dicha máquina (1) comprende una pista de transferencia (6) que presenta una pluralidad de carros de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) configurados para recibir los objetos(O) procedentes de los medios de recogida robotizados (4) y entregar dichos objetos (O) a la segunda banda transportadora (5), caracterizada porque la pista de transferencia (6) se encuentra dispuesta en posición inclinada (6I) entre la primera banda transportadora (2) y la segunda banda transportadora (5), y los carros de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) se encuentran configurados para recibir los objetos (O) procedentes de los medios de recogida robotizados (4) en una posición horizontal (OH) y entregar dichos objetos (O) a la segunda banda transportadora (5) en posición vertical (OV); o porque la pista de transferencia (6) se encuentra dispuesta en posición vertical (6V) entre la primera banda transportadora (2) y la segunda banda transportadora (5), y los carros de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) se encuentran configurados para recibir los objetos (O) procedentes de los medios de recogida robotizados (4) en posición vertical invertida (OIN) y entregar dichos objetos (O) en posición vertical (OV) a la segunda banda transportadora (5). 2. Máquina para posicionar objetos según la reivindicación 1, caracterizada porque los carros de transferencia (7, 7a, 7b) se encuentran configurados para trabajar en colaboración, permitiendo la sujeción de un objeto (O) procedente de los medios de recogida robotizados (4) por la presión ejercida sobre el mismo por dos carros de transferencia (7, 7a, 7b) contiguos entre los que se dispone dicho objeto (O), y su posterior entrega a la segunda banda transportadora (5) tras liberar dicha presión. 3. Máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque los carros de transferencia (7) se encuentran formados por: - primeros carros de transferencia (7a); y - segundos carros de transferencia (7b); donde los primeros carros de transferencia (7a) y los segundos carros de transferencia (7b) se encuentran distribuidos de forma alternada a lo largo de la pista de transferencia (6). 4. Máquina para posicionar objetos según la reivindicación 3, caracterizada porque cada primer carro de transferencia (7a) comprende: - un primer perfil de recepción (8a) configurado para recibir un primer objeto (OA); y - un primer perfil de recepción adicional (9a), distinto y opuesto al primer perfil de recepción (8a), configurado para recibir un segundo objeto (OB); y porque cada segundo carro de transferencia (7b) comprende: - un segundo perfil de recepción (8b) configurado para recibir el primer objeto (OA); y - un segundo perfil de recepción adicional (9b), distinto y opuesto al segundo perfil de recepción (8b), configurado para recibir el segundo objeto (OB). 5. Máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque los carros de transferencia (7) se encuentran formados por terceros carros de transferencia (7c), donde cada uno de ellos comprende una pinza (70c) configurada para agarrar un objeto (O) procedente de los medios de recogida robotizados (4) y entregar dicho objeto (O) a la segunda banda transportadora (5). 6. Máquina para posicionar objetos según la reivindicación 5, caracterizada porque la pinza (70c) se encuentra formada por: - una porción de pinza estática (71c) solidaria al tercer carro de transferencia (7c); y - una porción de pinza dinámica (72c) unida al tercer carro de transferencia (7c) mediante una articulación (73c); y porque la pista de transferencia (6) comprende una leva de apertura (61) en posición estática, configurada para contactar con la porción de pinza dinámica (72c) al paso del tercer carro de transferencia (7c) y provocar el giro de la misma respecto a la articulación (73c) para abrir la pinza (70c). 7. Máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los carros de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) forman un ángulo de inclinación (θ7) respecto a la pista de transferencia (6), quedando dispuestos verticalmente en una posición de recogida (PR), y horizontalmente en una posición de entrega (PE), cuando la pista de transferencia (6) se encuentra dispuesta en posición inclinada (6I) entre la primera banda transportadora (2) y la segunda banda transportadora (5). 8. Máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los carros de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) se encuentran dispuestos verticalmente u horizontalmente, cuando la pista de transferencia (6) se encuentra dispuesta en posición vertical (6V) entre la primera banda transportadora (2) y la segunda banda transportadora (5). 9. Máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque comprende: - una tolva de suministro (10) configurada para albergar los objetos (O); y - un elevador (11) configurado para recoger los objetos (O) de la tolva de suministro (10) y disponerlos sobre un primer extremo (21) de la primera banda transportadora (2). 10. Máquina para posicionar objetos según la reivindicación 9, caracterizada porque comprende: - una vía de retorno (12) contigua a un segundo extremo (22) de la primera banda transportadora (2), configurada para recibir los objetos (O) que llegan a dicho segundo extremo (22) y retornarlos por gravedad a la tolva de suministro (10). 11. Máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque cada uno de los objetos (O) se entrega a la segunda banda transportadora (5) sobre una base de soporte (13).
Description
DESCRIPCIÓN
Máquina y método para posicionar objetos
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una máquina y un método para el posicionamiento, mediante manipulación robótica, de objetos de diferentes formas y tamaños, tales como envases, tarros, botellas, piezas y componentes industriales, etc., que necesitan ser colocados en una determinada posición, especialmente en posición vertical y/o erguida, para su posterior manipulación y/o transformación industrial, como ser envasado, embalado, ensamblado, etiquetado, etc.
Antecedentes de la invención
Actualmente, se conoce el uso de la robótica para el posicionamiento de objetos. El concepto fundamental consiste en distribuir los objetos de forma desordenada (aleatoria) sobre una cinta transportadora, cuyo avance hace que dichos objetos pasen por debajo de una cámara de visión artificial de manera que se identifique la forma y posición de los mismos. Las coordenadas de dichos objetos son enviadas a uno o varios robots, que dinámicamente van a buscar dichos objetos en movimiento, recogiéndolos de la cinta transportadora, ya sea por succión o por agarre, para posteriormente trasladarlos a la zona de entrega. Los objetos recogidos por los robots se depositan directamente sobre una segunda cinta transportadora de forma ordenada y en una posición concreta. Dicha segunda cinta transportadora facilita la salida de los mismos de la máquina para conducirlos al siguiente proceso. El documento WO2014/064593A1 muestra un ejemplo de este tipo de máquinas y métodos para posicionar objetos.
Actualmente, existe una evolución tecnológica que simplifica el proceso anterior, denominado "bin picking", consistente en la capacidad de recoger un elemento directamente de un contenedor o bin donde se amontona/desordena, mediante el uso de 3D visión de máquina. De esta forma, se elimina una porción del proceso y el coste asociado al mismo, aunque se penaliza la velocidad con la que puede actuar el robot.
La ausencia de mecanismos complejos en el concepto robótico, sin la presencia de grandes elementos en movimiento con la correspondiente inercia de los mismos, el hecho de que no necesita grandes caudales de aire comprimido, y la alta accesibilidad de todos los componentes del mismo, (muchos de ellos estáticos, resultando una máquina más abierta y accesible por la ausencia de carruseles, correas, etc.), hacen que el concepto robótico sea técnicamente ventajoso respecto a los sistemas de posicionamiento convencionales.
No obstante, desde un punto de vista técnico, en todas las aplicaciones robóticas existentes en el campo del posicionamiento de objetos existe un problema fundamental que no ha sido resuelto y que está relacionado con la velocidad máxima de transferencia de los objetos del robot a la cinta transportadora de salida. En concreto, dicha velocidad de transferencia se reduce considerablemente por el riesgo de caída de los objetos cuando se depositan sobre la cinta transportadora de salida, especialmente si son inestables, cuando puede ser el caso de envases más largos y ligeros, como botellas de plástico, por ejemplo.
Precisamente este aspecto es el que limita actualmente el uso de robots, especialmente para la manipulación de elementos ligeros e inestables. Es decir, aunque el robot es muy rápido, al final, en el proceso de entrega a la cinta transportadora, no puede simplemente dejar caer el objeto, sino que debe acompañarlo durante un tiempo en la cinta transportadora hasta que alcance la velocidad de la misma, de forma que al dejar caer el objeto no se produzca una inercia que provoque un desequilibrio en dicho objeto, haciéndolo caer.
Además, el espacio que ocupan las aplicaciones robóticas por unidad producida y unidad de tiempo también es considerable, siendo un factor no optimizado en este tipo de aplicaciones y, por tanto, constituyendo una importante limitación cuando se requiere implementarlas en instalaciones con poca disponibilidad de superficie.
El documento US2012/330457A1 divulga una máquina para posicionar objetos, que comprende una primera cinta transportadora configurada para recibir una pluralidad de objetos; medios de visión artificial configurados para identificar la posición y la forma de los objetos dispuestos sobre la primera cinta transportadora; medios de recolección robóticos configurados para recoger los objetos de la primera cinta transportadora según la información recibida de los medios de visión artificial; una segunda cinta transportadora configurada para permitir la salida de dichos objetos; y un transportador de transferencia que tiene una pluralidad de portadores de transferencia configurados para moverse en un bucle cerrado a través de él, lo que permite controlar la velocidad y la posición del mismo, donde dichos portadores de transferencia están configurados para recibir los objetos que provienen de los medios de recolección robóticos y entregar dichos objetos a la segunda cinta transportadora; donde los portadores de transferencia están configurados para recibir los objetos provenientes de los medios de recolección robóticos en una posición horizontal y entregar dichos objetos a la segunda cinta transportadora en una posición vertical; donde el transportador de transferencia está dispuesto en una posición vertical entre la primera cinta transportadora y la segunda cinta transportadora. Dicho documento divulga además un método correspondiente para posicionar objetos.
La máquina para posicionamiento de objetos de la presente invención tal y como se define en la reivindicación 1 resuelve
los problemas anteriormente explicados en aplicaciones robóticas, gracias a una solución técnica simplificada y compacta que permite el posicionamiento de los objetos sin necesidad de acompañarlos con el robot que los recoge de la posición aleatoria de los mismos. Con esto, la velocidad máxima de transferencia se incrementa considerablemente.
Asimismo, el método para posicionar objetos de la presente invención tal como se define en la reivindicación 12 permite:
- en una primera fase: manipular los objetos en posiciones aleatorias hasta dotarlos de una disposición específica (posición predeterminada) en un punto determinado (posición de recolección); y
- en una segunda fase: transferir los objetos desde dicha posición de recolección a otro punto (posición de entrega) donde se entregan de forma continua y ordenados en la disposición deseada, especialmente en la disposición vertical.
La máquina y el método para posicionar objetos de la presente invención permite posicionar una mayor diversidad de objetos a una velocidad mayor que las aplicaciones robóticas actuales.
Descripción de la invención
La máquina para posicionar objetos de la presente invención está definida por las características de la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas de la misma están definidas por las características de las reivindicaciones dependientes.
La máquina para posicionamiento de objetos de la reivindicación 1 comprende, entre otros:
- una primera cinta transportadora configurada para recibir una pluralidad de objetos;
- medios de visión artificial configurados para identificar la posición y la forma de los objetos dispuestos sobre la primera cinta transportadora;
- medios de recolección robóticos configurados para recoger los objetos de la primera cinta transportadora según la información recibida de los medios de visión artificial; y
- una segunda cinta transportadora configurada para permitir la salida de dichos objetos.
Generalmente, la disposición de los objetos sobre la primera cinta transportadora es aleatoria, especialmente cuando se manipulan envases de plástico u otros objetos ligeros. Aunque los objetos también pueden disponerse sobre la primera cinta transportadora de manera ordenada, por ejemplo, suministrarse en palets para el transporte de objetos, lo que suele ser el caso de objetos de vidrio u otros objetos frágiles.
Asimismo, la recolección de los objetos por parte de los medios de recolección robóticos tiende generalmente a ser selectiva, es decir, en función de unas determinadas condiciones. Por ejemplo; recoger los objetos que están más cerca de los medios de recolección robótica; recoger únicamente los objetos que llegan en una determinada orientación y/o posición, o tienen determinadas características; recoger los objetos que son más fáciles de entregar a la primera cinta transportadora, etc.
La máquina para posicionar objetos de la presente invención comprende un transportador de transferencia que tiene una pluralidad de portadores de transferencia configurados para moverse en un bucle cerrado a través de él, lo que permite controlar la velocidad y la posición de los mismos de forma independiente, donde dichos portadores de transferencia están configurados para recibir los objetos procedentes de los medios de recolección robóticos y entregar dichos objetos a la segunda cinta transportadora.
Los portadores de transferencia se mueven sobre el transportador de transferencia, también llamado transportador inteligente, por medio de inducción magnética. Dichos portadores independientes corren de forma controlada a lo largo del transportador de transferencia, pudiendo ser controlados individualmente a voluntad del usuario, en cuanto a la posición, velocidad, aceleración y fuerza de los mismos. Por lo tanto, permite un movimiento secuencial programable de los distintos portadores de transferencia.
Generalmente, los procesos de recolección de los objetos procedentes de los medios de recolección robóticos y su entrega a la segunda cinta transportadora se realizan de forma consecutiva. No obstante, en otros casos de aplicación, también es posible realizar otras operaciones o procesos intermedios entre la recolección y la entrega de dichos objetos. Por ejemplo; procesos de ensamblaje, llenado, soplado, cerrado, que se pueden realizar en el mismo transportador de transferencia, ya que los objetos son transportados por los portadores de transferencia. La longitud y la trayectoria del transportador de transferencia se adaptan para dar cabida a las distintas operaciones intermedias de los objetos antes de la entrega de los mismos sobre la segunda cinta transportadora (banda de salida).
Los portadores de transferencia están configurados para recibir los objetos provenientes de los medios de recolección robóticos en una posición predeterminada y entregar dichos objetos a la segunda cinta transportadora en posición vertical, es decir, erguidos o apoyados sobre la base de soporte principal de la misma.
Según una primera realización preferida, los portadores de transferencia están configurados para trabajar en colaboración entre sí, lo que permite asegurar un objeto procedente de los medios de recolección robóticos por la presión que ejercen sobre él dos portadores de transferencia adyacentes entre los que se dispone dicho objeto, y su posterior entrega a la
segunda cinta transportadora tras liberar dicha presión. Así, los portadores de transferencia no están condicionados por la geometría del objeto.
Esta realización permite trabajar una gran variedad de objetos con diferentes formas y/o tamaños sin necesidad de cambiar de accesorios. Asimismo, se puede programar y memorizar la secuencia de funcionamiento para cada objeto distinto, de forma que, el cambio de un objeto a otro se puede realizar de forma instantánea y automática seleccionando cada formato de objeto desde el panel de control de la máquina.
Preferiblemente, los portadores de transferencia están formados por primeros portadores de transferencia y por segundos portadores de transferencia, donde los primeros portadores de transferencia y los segundos portadores de transferencia se distribuyen de manera alterna a lo largo del transportador de transferencia.
Preferiblemente, cada primer portador de transferencia comprende:
- un primer perfil de recepción configurado para recibir un primer objeto; y
- un primer perfil de recepción adicional, distinto y opuesto al primer perfil de recepción, configurado para recibir un segundo objeto.
Preferiblemente, cada segundo portador de transferencia comprende:
- un segundo perfil de recepción configurado para recibir el primer objeto; y
- un segundo perfil de recepción adicional, distinto y opuesto al segundo perfil de recepción, configurado para recibir el segundo objeto.
Esto permite obtener una sujeción especialmente idónea para diferentes tipos de objetos (cilíndricos, prismáticos, irregulares, etc.), de forma que quedan alojados de forma más encajada y estable entre los portadores de transferencia.
Según una segunda realización preferente, los portadores de transferencia están compuestos por terceros portadores de transferencia, donde cada uno de ellos comprende una pinza configurada para agarrar un objeto procedente de los medios de recolección robóticos y entregar dicho objeto a la segunda cinta transportadora.
Esta realización también permite trabajar con una variedad considerable de objetos con diferentes formas y/o tamaños sin necesidad de cambiar accesorios. No obstante, a diferencia de la primera realización, los portadores de transferencia funcionan de forma independiente entre sí. Esto permite reducir el número de operaciones a realizar por cada uno de los portadores de transferencia durante la recolección y entrega de los objetos.
Preferentemente, la pinza se compone de:
- una porción de pinza estática unida al tercer portador de transferencia; y
- una porción de pinza dinámica unida al tercer portador de transferencia por medio de una junta.
A su vez, el transportador de transferencia comprende una o más levas de apertura en posición estática distribuidas a lo largo del mismo, configuradas para entrar en contacto con la porción de pinza dinámica al pasar el tercer portador de transferencia y provocar la rotación de este con respecto a la junta. Dicho giro permite abrir la pinza para recoger o entregar el objeto.
Además, el transportador de transferencia admite, para todas las realizaciones preferentes comentadas anteriormente, diferentes disposiciones de montaje y/o ubicación de dicho transportador con respecto a la primera cinta transportadora ya la segunda cinta transportadora. Dichas disposiciones de montaje y/o ubicación influyen en el espacio ocupado por la máquina, la compacidad de la misma y la accesibilidad de los componentes de la misma.
Según un primer aspecto, el transportador de transferencia está dispuesto en una posición inclinada entre la primera cinta transportadora y la segunda cinta transportadora. Esta primera disposición es muy compacta y ofrece una buena accesibilidad a los componentes principales de la máquina.
Preferiblemente, en esta primera disposición, los portadores de transferencia forman un ángulo de basculamiento con respecto al transportador de transferencia, por ejemplo, de 45° o 135° quedando dispuestos verticalmente en posición de recolección, y horizontalmente en posición de entrega.
Según un segundo aspecto, el transportador de transferencia está dispuesto en posición vertical entre la primera cinta transportadora y la segunda cinta transportadora. Esta segunda disposición implica una menor cantidad de espacio ocupado por la máquina con respecto a la disposición anterior.
Además, los portadores de transferencia pueden recibir los objetos provenientes de los medios de recolección robóticos en una posición vertical invertida, y entregarlos en posición vertical después de una rotación de 180° de los portadores de transferencia a lo largo del transportador de transferencia. Esta posición vertical invertida es ideal para la aplicación de
procesos de soplado y/o vaciado de envases, normalmente enfocados a la limpieza de los mismos. Por otro lado, al ser una máquina más alta, los componentes principales de la máquina están a una altura menos accesible.
Preferiblemente, en la segunda disposición, los portadores de transferencia están dispuestos vertical u horizontalmente.
La máquina para posicionar objetos de la presente invención puede tener medios internos o externos de suministro de los objetos a posicionar. Esto significa que los objetos pueden llegar a la primera cinta transportadora desde una zona de contención o almacenamiento de los mismos integrada en la máquina, o desde un lugar externo.
Para mayor compacidad, versatilidad y autonomía de la máquina, ésta lleva incorporados preferentemente medios de alimentación de los objetos a posicionar. En concreto, la máquina comprende:
- un contenedor de suministro configurado para contener los objetos de manera aleatoria; y
- un elevador configurado para recoger los objetos del contenedor de suministro y disponerlos en un primer extremo de la primera cinta transportadora.
Asimismo, como se ha comentado anteriormente, la recolección de los objetos por parte de los medios de recolección robóticos puede ser selectiva, es decir, de aquellos objetos que cumplan unas determinadas condiciones. De tal forma que el resto de los objetos deben volver a la línea de procesamiento y/o al medio de suministro. Para ello, preferentemente, la máquina comprende una pista de retorno adyacente a un segundo extremo de la primera cinta transportadora, configurada para recibir los objetos que llegan a dicho segundo extremo y devolverlos al contenedor de suministro por gravedad.
Finalmente, la entrega de los objetos a la segunda cinta transportadora se puede realizar directa o indirectamente con respecto a ella.
En el primer caso, los objetos se entregan directamente a la segunda cinta transportadora, es decir, depositándolos directamente sobre la segunda cinta transportadora.
En el segundo caso, los objetos se entregan indirectamente a la segunda cinta transportadora, es decir, depositándolos sobre una base de apoyo, también denominada “puck”, transportada por dicha segunda cinta transportadora. Estos pucks ofrecen una mayor estabilidad a los objetos, una vez entregados a la segunda cinta transportadora, lo que permite aumentar la velocidad de entrega de los mismos y, por tanto, el número de objetos posicionados por unidad de tiempo.
El método para posicionar objetos de la presente invención se define por las características de la reivindicación 12. Las realizaciones preferidas de la misma están definidas por las características de las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se hace una descripción muy breve de una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención, y que se relacionan expresamente con dos modos de realización de dicha invención que se presentan a título de ejemplos no limitativos de la misma.
La figura 1 es una vista general en perspectiva de la máquina de la presente invención, según el primer aspecto en el que el transportador de transferencia se encuentra en una disposición inclinada entre la primera cinta transportadora y la segunda cinta transportadora.
La figura 2 es una vista en planta de la máquina de la figura 1.
La figura 3 es una vista de perfil de una sección transversal de la máquina según la línea de sección transversal A-A de la figura 2.
La figura 4 es una vista en perspectiva de una sección transversal de la máquina según la línea de sección transversal B-B de la figura 2.
La figura 5 es una vista general en perspectiva de la máquina de la presente invención, según una primera realización preferida, con el panel lateral elevable abierto.
La figura 6 es un detalle de los portadores de transferencia.
La figura 7 es una vista de perfil de una sección transversal de una máquina que no forma parte de la presente invención, donde el transportador de transferencia está en una disposición horizontal entre la primera cinta transportadora y la segunda cinta transportadora.
La figura 8 es una vista en perspectiva de perfil de una sección transversal de la máquina, según el segundo aspecto donde el transportador de transferencia está en una disposición vertical entre la primera cinta transportadora y la segunda cinta transportadora.
La figura 9 es una vista parcial de perfil de la máquina, según una primera variante del segundo aspecto.
La figura 10 es una vista parcial de perfil de la máquina, según una segunda variante del segundo aspecto.
La figura 11 es una vista de detalle de la máquina, según una segunda realización de los portadores de transferencia. La figura 12 es una vista de detalle de la máquina, en donde los objetos se colocan sobre bases de soporte o pucks cuando son entregados a la segunda cinta transportadora.
Descripción detallada de la invención
Las figuras 1 - 6 muestran diferentes vistas de la máquina (1) de la presente invención, según el primer aspecto. Como se ve, dicha máquina (1 ) comprende:
- una primera cinta transportadora (2 ) configurada para recibir una pluralidad de objetos (O) dispuestos aleatoriamente; - medios de visión artificial (3) configurados para identificar la posición y la forma de los objetos (O) dispuestos sobre la primera cinta transportadora (2 );
- medios de recolección robóticos (4) configurados para recolectar los objetos (O) de la primera cinta transportadora (2) según la información recibida de los medios de visión artificial (3), y para girar u orientar dichos objetos (O) hasta que sean dejados en una posición predeterminada (Po); y
- una segunda cinta transportadora (5) configurada para permitir la salida de dichos objetos (O).
La máquina (1) para posicionamiento de objetos de la presente invención comprende un transportador de transferencia (6) que tiene una pluralidad de portadores de transferencia (7, 7a, 7b) configurados para moverse en un bucle cerrado a través de él permitiendo que la velocidad y la posición del mismo sean controladas de manera independiente, donde dichos portadores de transferencia (7, 7a, 7b) están configurados para recibir los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) y entregar dichos objetos (O) a la segunda cinta transportadora (5) .
Según el presente ejemplo, los medios de visión artificial (3) comprenden una cámara de visión artificial y los medios de recolección robóticos (4) comprenden dos brazos robóticos tipo delta, posibilitando una capacidad de producción superior a 200 objetos posicionados por minuto para la máquina (1 ).
Los portadores de transferencia (7, 7a, 7b) están configurados para recibir los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) en posición horizontal (Oh) y entregar dichos objetos (O) a la segunda cinta transportadora (5) en posición vertical (Ov), es decir, apoyada sobre la base de apoyo principal de la misma.
Los portadores de transferencia (7, 7a, 7b) están configurados para trabajar en colaboración entre sí, lo que permite asegurar un objeto (O) procedente de los medios de recolección robóticos (4) por la presión que ejercen sobre él dos portadores de transferencia (7, 7a, 7b) entre los que se dispone dicho objeto (O), y su posterior entrega a la segunda cinta transportadora (5) tras liberar dicha presión.
El transportador de transferencia (6) está dispuesto en una posición inclinada (6l) entre la primera cinta transportadora (2) y la segunda cinta transportadora (5). A su vez, los portadores de transferencia (7, 7a, 7b) forman un ángulo de inclinación (07) con respecto al transportador de transferencia (6) de 135°, estando dispuestos verticalmente en posición de recolección (Pr), y horizontalmente en una posición de entrega (Pe), figura 3.
Según esta primera disposición de montaje y/o ubicación, los portadores de transferencia (7, 7a, 7b) reciben los objetos (O) procedentes de los medios de recolección robóticos (4) en posición horizontal (Oh) y los entregan en una posición vertical (Ov) a la segunda cinta transportadora (5).
Adicionalmente, la máquina (1) comprende:
- un contenedor de suministro (10) configurado para contener los objetos (O) de manera aleatoria; y
- un elevador (11 ) configurado para recoger los objetos (O) del contenedor de suministro (10) y disponerlos en un primer extremo (21 ) de la primera cinta transportadora (2 ).
La máquina (1) comprende una pista de retorno (12) adyacente a un segundo extremo (22) de la primera cinta transportadora (2), configurada para recibir los objetos (O) que llegan a dicho segundo extremo (22) y devuélvalos al contenedor de suministro (10) utilizando la gravedad.
Según el presente ejemplo, la entrega de los objetos (O) a la segunda cinta transportadora (5) se realiza directamente. Como se ve en la figura 6, los portadores de transferencia (7) están compuestos por primeros portadores de transferencia (7a) y por segundos portadores de transferencia (7b), donde los primeros portadores de transferencia (7a) y los segundos portadores de transferencia (7b) se distribuyen de manera alterna a lo largo del transportador de transferencia (6). Cada primer portador de transferencia (7a) comprende:
- un primer perfil de recepción (8a) configurado para recibir un primer objeto (Oa) con una determinada forma y/o tamaño; y
- un primer perfil de recepción adicional (9a), distinto y opuesto al primer perfil de recepción (8a), configurado para recibir un segundo objeto (Ob) de forma y/o tamaño diferente al primer objeto (Oa).
Cada segundo portador de transferencia (7b) comprende:
- un segundo perfil de recepción (8b) configurado para recibir el primer objeto (Oa); y
- un segundo perfil de recepción adicional (9b), distinto y opuesto al segundo perfil de recepción (8b), configurado para recibir el segundo objeto (Ob).
La figura 7 muestra una vista de una máquina que no forma parte de la presente invención, donde el transportador de transferencia (6) está dispuesto en posición horizontal (6H) entre la primera cinta transportadora (2) y la segunda cinta transportadora. (5). A su vez, los portadores de transferencia (7) están dispuestos horizontalmente. Los objetos (O) se recogen en posición vertical (Ov) y se entregan también en posición vertical (Ov).
Las figuras 8 a 10 muestran diferentes vistas de la máquina (1) de la presente invención, según el segundo aspecto.
En este caso, el transportador de transferencia (6) está dispuesto en posición vertical (6v) entre la primera cinta transportadora (2) y la segunda cinta transportadora (5). Los portadores de transferencia (7) reciben los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) en posición vertical invertida (Oin), y los entregan en posición vertical (Ov) tras un giro de 180° de los portadores de transferencia ( 7) a lo largo del transportador de transferencia (6). La porción de extremo, o porción de sujeción, de los portadores de transferencia (7) está dispuesta horizontalmente, figura 9, o verticalmente, figura 10.
A continuación, se describe el método que lleva a cabo la máquina (1) de las figuras 1 a 10. En concreto, dicho método comprende los siguientes pasos:
a) recibir una pluralidad de objetos (O) dispuestos aleatoriamente en una primera cinta transportadora (2 );
b) identificar la posición y la forma de los objetos (O) dispuestos sobre la primera cinta transportadora (2 ) por medio de medios de visión artificial (3); y
c) recoger los objetos (O) de la primera cinta transportadora (2) mediante medios de recolección robóticos (4) según la información recibida de los medios de visión artificial (3).
Dicho método comprende adicionalmente los siguientes pasos:
d) recibir los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) por medio de portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) dispuestos en un transportador de transferencia (6);
e) entregar dichos objetos (O) a una segunda cinta transportadora (5) por medio de dichos portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) para posibilitar la salida de los mismos; y
f) mover dichos portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) en un bucle cerrado a través del transportador de transferencia (6) controlando independientemente la velocidad y posición de los mismos para llevar a cabo los pasos d) y e).
Los pasos d) y e) comprenden respectivamente los siguientes pasos:
d. 1) recibir los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) en una posición predeterminada (Po); y
e. 1) entregar dichos objetos (O) a la segunda cinta transportadora (5) en posición vertical (Ov).
Los pasos d) y e) comprenden respectivamente los siguientes pasos:
d. 2) asegurar un objeto (O) procedente de los medios de recolección robóticos (4) mediante la presión ejercida sobre el mismo por medio de dos portadores de transferencia adyacentes (7, 7a, 7b) entre los que se dispone dicho objeto (O); y e. 2) entregar dicho objeto (O) a la segunda cinta transportadora (5) después de liberar dicha presión.
El paso f) comprende los siguientes pasos:
f. 1.1) desplazar un primer portador de transferencia (7a) a una primera velocidad (v7a) hasta una posición de recolección (Pr) al alcance de los medios de recolección robóticos (4);
f.2.1) detener el primer portador de transferencia (7a) en la posición de recolección (Pr);
f.3.1) recibir un objeto (O) procedente de los medios de recolección robóticos (4) en una posición predeterminada (Po), disponiéndolo adyacente al primer portador de transferencia (7a);
f.4.1) mover un segundo portador de transferencia (7b) a una segunda velocidad (v7b) hasta que haga contacto con el objeto (O) adyacente al primer portador de transferencia (7a);
f.5.1) asegurar dicho objeto (O) por la presión ejercida sobre el mismo entre el primer portador de transferencia (7a) y el segundo portador de transferencia (7b);
f.6.1) mover el primer portador de transferencia (7a) y el segundo portador de transferencia (7b) a una posición de entrega (Pe) en la segunda cinta transportadora (5) a una primera velocidad (v7a) y una segunda velocidad (v7b) que son iguales; f.7.1) sincronizar la primera velocidad (v7a) del primer portador de transferencia (7a) y la segunda velocidad (v7b) del segundo portador de transferencia (7b) con una velocidad de salida (v5) de la segunda cinta transportadora (5); f.8.1) acompañando al objeto (O) a lo largo de la segunda cinta transportadora (5) a la velocidad de salida (vs); y f.9.1) aumentar la primera velocidad (v7a) del primer portador de transferencia (7a), manteniendo la segunda velocidad (v7b) del segundo portador de transferencia (7b) a la velocidad de salida (vs) para liberar la presión sobre el objeto y
colocarlo en la segunda cinta transportadora (5).
La figura 11 es una vista de detalle de la máquina (1), según una segunda realización de los portadores de transferencia (7). Como se ve en este caso, los portadores de transferencia (7) están compuestos por terceros portadores de transferencia (7 c), donde cada uno de ellos comprende una pinza (70c) configurada para agarrar un objeto (O) proveniente de los medios de recolección robóticos (4) y entregar dicho objeto (O) a la segunda cinta transportadora (5).
Según el presente ejemplo, la pinza (70c) está compuesta por:
- una porción de agarre estática (71c) unida al tercer portador de transferencia (7 c); y
- una porción de pinza dinámica (72c) unida al tercer portador de transferencia (7c) por medio de una junta (73c).
Según otras realizaciones, la pinza (70c) puede admitir múltiples configuraciones mecánicas posibles. Por ejemplo, la pinza (70c) puede comprender una o más partes móviles en las que todas ellas permiten realizar la función; por un lado, asegurando el objeto (O) en un punto; y por otro, su liberación sobre la cinta transportadora de salida (5).
A su vez, el transportador de transferencia (6) comprende una o más levas de apertura (61) en una posición estática, configuradas para entrar en contacto con la porción de pinza dinámica (72c) cuando pasa el tercer portador de transferencia (7c) y para provocar el giro de la misma con respecto a la junta (73c) para abrir la pinza (70c).
El método llevado a cabo por la máquina (1) de la figura 11 comprende un paso alternativo f). En concreto, dicho paso f) comprende los siguientes pasos:
f.1.2) desplazar un tercer portador de transferencia (7, 7c) a una tercera velocidad (v7c) hasta una posición de recolección (Pr) al alcance de los medios de recolección robóticos (4);
f.2.2) detener el tercer portador de transferencia (7, 7c) en la posición de recolección (Pr);
f.3.2) recibir un objeto (O) procedente de los medios de recolección robóticos (4) en una posición predeterminada (Po), disponiéndolo en la pinza (70c);
f.4.2) mover el tercer portador de transferencia (7, 7c) a una posición de entrega (Pe) sobre la segunda cinta transportadora (5) a una tercera velocidad (v7c);
f.5.2) sincronizar la tercera velocidad (v7c) del tercer portador de transferencia (7, 7c) con una velocidad de salida (v5) de la segunda cinta transportadora (5);
f.6.2) acompañar al objeto (O) a lo largo de la segunda cinta transportadora (5) a la velocidad de salida (vs); y f.7.2) abrir la pinza (70c).
La figura 12 es una vista de detalle de la máquina (1), donde los objetos (O) se colocan sobre bases de apoyo (13) o pucks cuando son entregados a la segunda cinta transportadora (5).
Claims (16)
1. Una máquina para posicionar objetos, que comprende
- una primera cinta transportadora (2 ) configurada para recibir una pluralidad de objetos (O);
- medios de visión artificial (3) configurados para identificar la posición y la forma de los objetos (O) dispuestos sobre la primera cinta transportadora (2 );
- medios de recolección robóticos (4) configurados para recoger los objetos (O) de la primera cinta transportadora (2) según la información recibida de los medios de visión artificial (3);
- una segunda cinta transportadora (5) configurada para permitir la salida de dichos objetos (O); y
- un transportador de transferencia (6) que cuenta con una pluralidad de portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) configurados para moverse por medio de inducción magnética en bucle cerrado a través de él permitiendo controlar individualmente la velocidad y posición de los mismos, dichos portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) están configurados para recibir los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) y entregar dichos objetos (O) a la segunda cinta transportadora (5), donde el transportador de transferencia (6) está dispuesto en posición inclinada (6l) entre la primera cinta transportadora (2) y la segunda cinta transportadora (5), y los portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) están configurados para recibir los objetos (O) que llegan desde los medios de recolección robóticos (4) en posición horizontal (Oh) y entregar dichos objetos (O) a la segunda cinta transportadora (5) en posición vertical (Ov); o donde el transportador de transferencia (6) está dispuesto en una posición vertical (6v) entre la primera cinta transportadora (2) y la segunda cinta transportadora (5), y los portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) están configurados para recibir los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) en posición vertical invertida (Oin) y entregar dichos objetos (O) a la segunda cinta transportadora (5) en posición vertical (Ov).
2. La máquina para posicionar objetos según la reivindicación 1, caracterizada porque los portadores de transferencia (7, 7a, 7b) están configurados para trabajar en colaboración entre sí, posibilitando el aseguramiento de un objeto (O) procedente de los medios de recolección robóticos (4) por la presión que sobre él ejercen dos portadores de transferencia adyacentes (7, 7a, 7b) entre los que se dispone dicho objeto (O), y su posterior entrega a la segunda cinta transportadora (5) tras liberar dicha presión.
3. La máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque los portadores de transferencia (7) están compuestos por:
- primeros portadores de transferencia (7a); y
- segundos portadores de transferencia (7b);
donde los primeros portadores de transferencia (7a) y los segundos portadores de transferencia (7b) se distribuyen a lo largo del transportador de transferencia (6) de manera alterna.
4. La máquina para posicionar objetos según la reivindicación 3, caracterizada porque cada portador de transferencia (7a) comprende:
- un primer perfil de recepción (8a) configurado para recibir un primer objeto (Oa); y
- un primer perfil de recepción adicional (9a), distinto y opuesto al primer perfil de recepción (8a), configurado para recibir un segundo objeto (Ob);
y porque cada segundo portador de transferencia (7b) comprende:
- un segundo perfil de recepción (8b) configurado para recibir el primer objeto (Oa); y
- un segundo perfil de recepción adicional (9b), distinto y opuesto al segundo perfil de recepción (8b), configurado para recibir el segundo objeto (Ob).
5. La máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque los portadores de transferencia (7) están compuestos por terceros portadores de transferencia (7 c), comprendiendo cada uno de ellos una pinza (70c) configurada para agarrar un objeto ( O) procedente de los medios de recolección robóticos (4) y entregar dicho objeto (O) a la segunda cinta transportadora (5).
6. La máquina para posicionar objetos según la reivindicación 5, caracterizada porque la pinza (70c) está formada por:
- una porción de pinza estática (71c) unida al tercer portador de transferencia (7 c); y
- una porción de pinza dinámica (72c) unida al tercer portador de transferencia (7 c) por medio de una junta (73c);
y porque el transportador de transferencia (6) comprende una leva de apertura (61) en una posición estática, configurada para entrar en contacto con la porción de pinza dinámica (72c) cuando pasa el tercer portador de transferencia (7 c) y para provocar la rotación del mismo con respecto a la junta (73c) para abrir la pinza (70c).
7. La máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) forman un ángulo de inclinación (07) con respecto al transportador de transferencia (6),
estando dispuestos verticalmente en una posición de recogida (Pr), y horizontalmente en una posición de entrega (Pe), cuando el transportador de transferencia (6) está dispuesto en una posición inclinada (6i) entre la primera cinta transportadora (2) y la segunda cinta transportadora (5) .
8. La máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) están dispuestos vertical u horizontalmente, cuando el transportador de transferencia (6) está dispuesto en posición vertical (6v) entre la primera cinta transportadora (2) y la segunda cinta transportadora (5).
9. La máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque comprende:
- un contenedor de suministro (10) configurado para contener los objetos (O) de manera aleatoria; y
- un elevador (11 ) configurado para recoger los objetos (O) del contenedor de suministro (10) y disponerlos en un primer extremo (21 ) de la primera cinta transportadora (2 ).
10. La máquina para posicionar objetos según la reivindicación 9, caracterizada porque comprende:
- una pista de retorno (12 ) adyacente a un segundo extremo (22) de la primera cinta transportadora (2 ), configurada para recibir los objetos (O) que llegan a dicho segundo extremo (22) y devolverlos al contenedor de suministro (10 ) utilizando la gravedad.
11. La máquina para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque cada uno de los objetos (O) es entregado a la segunda cinta transportadora (5) sobre una base de apoyo (13).
12. Un método para posicionar objetos, que comprende los siguientes pasos:
a) recibir una pluralidad de objetos (O) en una primera cinta transportadora (2 );
b) identificar la posición y la forma de los objetos (O) dispuestos sobre la primera cinta transportadora (2 ) por medio de medios de visión artificial (3); y
c) recoger los objetos (O) de la primera cinta transportadora (2) por medio de medios de recolección robóticos (4) según la información recibida de los medios de visión artificial (3);
d) recibir los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) por medio de portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) dispuestos en un transportador de transferencia (6);
e) entregar dichos objetos (O) a una segunda cinta transportadora (5) por medio de dichos portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) para posibilitar la salida de los mismos; y
f) mover dichos portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) mediante inducción magnética en bucle cerrado a través del transportador de transferencia (6) controlando individualmente la velocidad y posición de los mismos para realizar los pasos d) y e);
donde
en los portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) reciben los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) en posición horizontal (Oh) y los entregan en posición vertical (Ov) a la segunda cinta transportadora (5), en un transportador de transferencia (6) en disposición inclinada (6i) entre la primera cinta transportadora (2 ) y la segunda cinta transportadora (5); o donde
los portadores de transferencia (7, 7a, 7b, 7c) reciben los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) en posición vertical invertida (Oin) y los entregan en posición vertical (Ov) a la segunda cinta transportadora (5), en un transportador de transferencia (6) en una disposición vertical (6v) entre la primera cinta transportadora (2 ) y la segunda cinta transportadora (5).
13. El método para posicionar objetos según la reivindicación 12, caracterizado porque los pasos d) y e) comprenden respectivamente los siguientes pasos:
d. 1) recibir los objetos (O) provenientes de los medios de recolección robóticos (4) en una posición predeterminada (Po); y
e. 1) entregar dichos objetos (O) a la segunda cinta transportadora (5) en una posición vertical (Ov).
14. El método para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, caracterizado porque los pasos d) y e) comprenden respectivamente los siguientes pasos:
d. 2) asegurar un objeto (O) procedente de los medios de recolección robóticos (4) mediante la presión ejercida sobre el mismo por medio de dos portadores adyacentes (7, 7a, 7b) entre los que se dispone dicho objeto (O); y
e. 2) entregar dicho objeto (O) a la segunda cinta transportadora (5) después de liberar dicha presión.
15. El método para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque el paso f) comprende los siguientes pasos:
f. 1.1) desplazar un primer portador de transferencia (7a) a una primera velocidad (v7a) hasta una posición de recolección (Pr) al alcance de los medios de recolección robóticos (4);
f.2.1) detener el primer transportador de transferencia (7a) en la posición de recolección (Pr);
f.3.1) recibir un objeto (O) procedente de los medios de recolección robóticos (4) en una posición predeterminada (Po), disponiéndolo adyacente al primer portador de transferencia (7a);
f.4.1) mover un segundo portador de transferencia (7b) a una segunda velocidad (v7b) hasta que haga contacto con el objeto (O) adyacente al primer portador de transferencia (7a);
f.5.1) asegurar dicho objeto (O) por la presión ejercida sobre el mismo entre el primer portador de transferencia (7a) y el segundo portador de transferencia (7b);
f.6.1) mover el primer portador de transferencia (7a) y el segundo portador de transferencia (7b) a una posición de entrega (Pe) en la segunda cinta transportadora (5) a una primera velocidad (v7a) y una segunda velocidad (v7b) que son iguales; f.7.1) sincronizar la primera velocidad (v7a) del primer portador de transferencia (7a) y la segunda velocidad (v7b) del segundo portador de transferencia (7b) con una velocidad de salida (v5) de la segunda cinta transportadora (5); f.8.1) acompañar al objeto (O) a lo largo de la segunda cinta transportadora (5) a la velocidad de salida (v5); y f.9.1) aumentar la primera velocidad (v7a) del primer portador de transferencia (7a), manteniendo la segunda velocidad (v7b) del segundo portador de transferencia (7b) a la velocidad de salida (v5) para liberar la presión sobre el objeto y colocarlo en la segunda cinta transportadora (5).
16. El método para posicionar objetos según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, caracterizado porque el paso f) comprende los siguientes pasos:
f.1.2) desplazar un tercer portador de transferencia (7c) a una tercera velocidad (v7c) hasta una posición de recolección (Pr) al alcance de los medios de recolección robóticos (4); f.2.2) detener al tercer portador de transferencia (7c) en la posición de recolección (Pr);
f.3.2) recibir un objeto (O) procedente de los medios de recolección robóticos (4) en una posición predeterminada (Po), disponiéndolo en una pinza (70c) del tercer portador de transferencia (7c);
f.4.2) mover el tercer portador de transferencia (7 c) a una posición de entrega (Pe) sobre la segunda cinta transportadora (5) a una tercera velocidad (v7c);
f.5.2) sincronizar la tercera velocidad (v7c) del tercer portador de transferencia (7c) con una velocidad de salida (v5) de la segunda cinta transportadora (5);
f.6.2) acompañar al objeto (O) a lo largo de la segunda cinta transportadora (5) a la velocidad de salida (v5);
f.7.2) abrir la pinza (70c).
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