ES2927898T3 - Sistema y método de ensamblado automático de palés - Google Patents

Abstract

Sistema automático de montaje de palets formado por una pluralidad de patines y una plataforma, que comprende un sistema de suministro y posicionamiento; un área de enmarcado y clavado; un sistema de enmarcado y clavadora, en el que el sistema de alimentación y posicionamiento alimenta y posiciona los componentes del palet en la zona de enmarcado y clavado, en el que el sistema de enmarcado comprende unos elementos móviles de actuación que enmarcan la cubierta y las correderas del palet utilizando dicha elementos móviles de accionamiento, y en el que una unidad de clavado realiza la función de clavar las correderas a la plataforma, en el que los elementos móviles de accionamiento están dispuestos alrededor de la zona de enmarcado y clavado y comprenden superficies de presión para enmarcar la plataforma y una sola corredera del palet al mismo tiempo, sin enmarcar el resto de las correderas, utilizando dichos elementos móviles de accionamiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y método de ensamblado automático de palés

La presente invención está relacionada con máquinas para el ensamblado automático de palés.

En particular, la presente invención está relacionada con un sistema de ensamblado automático de palés formados por una pluralidad de patines y una tapa, que quedan unidos entre sí por enclavamiento que, mediante clavos, unen cada patín a la tapa.

La tapa de los palés está habitualmente formada por una pluralidad de listones planos y alargados dispuestos con su eje longitudinal paralelo entre sí, formando una superficie plana exterior al palé y otra superficie plana interior al palé. Estos elementos están unidos entre sí mediante elementos de unión dispuestos de manera perpendicular a los anteriores a lo largo de dicha superficie interior. Asimismo, cada patín del palé está generalmente formado por un listón plano y alargado unido a uno o varios elementos prismáticos o tacos. En su posición de ensamblado final, los patines quedan unidos a la tapa de modo que los tacos de dichos patines permanecen en contacto con los elementos de unión de la tapa y paralelos a la pluralidad de elementos planos que conforman la tapa del palé. No obstante la invención no queda limitada a una construcción concreta de palé, también referido muchas veces en la industria como “palet”.

Son conocidas en el estado de la técnica máquinas clavadoras para el ensamblaje de palés que utilizan robots. Existen máquinas pertenecientes al estado de la técnica que comprenden unas bases de clavado rígidas sobre las que se realiza el clavado mediante un brazo robótico que maneja un conjunto de clavadoras. Dichas máquinas realizan el posicionamiento de los elementos del ensamblaje sobre las bases de clavado mediante el movimiento de unos brazos robóticos de posicionamiento en base a coordenadas tridimensionales preestablecidas. Además dichas máquinas sujetan simultáneamente la totalidad de los patines, lo que implica una reducción sustancial en la precisión global de posicionamiento, debido a la existencia de irregularidades en las superficies de los mismos. Estas máquinas resultan lentas y su productividad baja. También resulta lento adaptar la máquina a palés de distintos tamaños.

Existen otras máquinas de ensamblado en las que sendos brazos robóticos sujetan la tapa y los patines, mientras una estación clavadora realiza el clavado. En estas máquinas generan defectos en el clavado. El solicitante ha determinado que esto es debido a las irregularidades inherentes que presentan las piezas de madera y de los ligeros errores de posicionamiento del sistema durante el movimiento del robot entre el punto de recogida y el punto de clavado, que impiden asegurar la correcta alineación de los patines con respecto a la tapa del palé durante el ensamblado. Además, dichas máquinas sujetan los patines, generalmente, mediante una pinza equipada con ventosas y/o elementos similares, incurriendo en tolerancias significativas en su posicionamiento. Pese a que dichas máquinas tienen una productividad aceptable, el producto final ensamblado sufre de errores en la alineación/encuadramiento de los patines con respecto a la tapa del palé. Este hecho implica que no se pueda garantizar una buena calidad del producto final según los estándares actuales del mercado.

El documento US 4489 819 A da a conocer una pinza neumática para una máquina clavadora, en concreto, un aparato para cargar la cámara expansible de un mecanismo de una pinza neumática y mantener la carga durante un tiempo predeterminado después de que la pinza haya dejado de interaccionar con el medio de carga, comprendiendo un carro de agarre que tiene un par de cabezales de agarre, teniendo cada cabezal una cámara expansible y una unidad de agarre de artículos móvil para una interacción de agarre con un artículo al expandirse dicha cámara. Por lo tanto, este documento da a conocer el preámbulo de la reivindicación 1.

El documento GB 2 005 181 A da a conocer un aparato del estado de la técnica para su uso en la construcción ensamblado de una serie de artículos mediante el ensamblaje de partes de componentes, como palés, que comprenden un dispositivo transportador que incluye un miembro transportador sin fin, una pluralidad de medios de plantilla colocados en lugares espaciados equidistantemente a lo largo del miembro transportador y dispuestos para avanzar con el mismo, un dispositivo de inserción de elementos de sujeción montado en el aparato para abarcar una porción del miembro transportador, medios de conducción para conducir el miembro transportador más allá del dispositivo de inserción de elementos de sujeción y medios de control para operar el dispositivo de inserción de elementos de sujeción o secuenciar operaciones de forma sincrónica al avance del dispositivo transportador.

Un objetivo de la presente invención es el ofrecer una máquina de ensamblado de palés que posibilita un ensamblado automático y versátil de manera precisa, de modo que el producto final no contenga imperfecciones en su periferia que puedan afectar a elementos colindantes, por ejemplo, otros palés o elementos frágiles que se pudieran rasgar.

Para alcanzar este objetivo, el sistema de ensamblado de palés de la presente invención comprende un dispositivo de encuadramiento para poder alinear los patines con la tapa del palé previamente a una operación de clavado, y ello se hace con una estructura que permite que un sistema de posicionamiento mueva la tapa y los patines durante el ensamblaje. Más en particular, la presente invención permite que la acción de encuadramiento, que preferiblemente se mantiene durante el clavado, recaiga únicamente en un patín y en la tapa - preferentemente únicamente en la zona de la tapa próxima al citado patín. El ensamblado puede continuar con el encuadre del siguiente patín en la misma zona en la que se encuadró el anterior patín. Al encuadrar únicamente un patín cada vez se obtiene un clavado preciso, pero también se permite que el ensamblado sea ágil.

Como se deduce de lo anterior, la presente invención también da a conocer un nuevo método de ensamblado automático de palés. Asimismo, la presente invención también comprende una pinza de patines que asegura la posición y el agarre preciso de los mismos durante todo el proceso de clavado, garantizando su estabilidad sin permitir desviaciones indeseadas.

En determinadas realizaciones, el sistema de encuadramiento de la presente invención se encarga del posicionamiento y encuadramiento de la tapa sobre un primer patín exterior, sobre unos patines interiores y sobre un segundo patín exterior. De este modo, el sistema de encuadramiento asegura un encuadramiento preciso del conjunto alrededor de toda la periferia del palé a ensamblar.

En determinadas realizaciones, el sistema de encuadramiento de la presente invención está situado alrededor de la unidad clavadora y comprende elementos móviles para el encuadramiento frontal, posterior y lateral, para asegurar la correcta posición relativa entre la tapa y dichos patines exteriores e interiores.

Más concretamente, la presente invención da a conocer un sistema de ensamblado automático de palés formados por una pluralidad de patines y una tapa, que comprende:

un sistema de alimentación y posicionamiento;

un área de encuadramiento y enclavamiento;

un sistema de encuadramiento;

y una unidad clavadora,

en el que el sistema de alimentación y posicionamiento suministra y posiciona los componentes del palé en el área de encuadramiento y enclavamiento, en el que el sistema de encuadramiento comprende unos elementos de accionamiento móviles que encuadran la tapa y los patines del palé con dichos elementos de accionamiento, y en el que una unidad clavadora realiza la función de clavado de los patines a la tapa. Los elementos de accionamiento móviles están dispuestos alrededor del área de encuadramiento y enclavamiento y comprenden superficies de presión para encuadrar la tapa y un único patín del palé con dichos elementos de accionamiento móviles a un mismo tiempo y sin encuadramiento del resto de patines.

Preferentemente, el sistema de ensamblado comprende medios de control que sincronizan el desplazamiento de la tapa y los patines del palé con la actuación de la unidad clavadora y el sistema de encuadramiento para permitir que el sistema de encuadramiento actúe secuencialmente sobre diferentes patines del palé.

Preferentemente, los elementos de accionamiento móviles están dispuestos alrededor del área de encuadramiento y enclavamiento y comprenden superficies de presión para encuadrar la tapa del palé sobre un único patín a un mismo tiempo y con independencia del resto de patines. De manera preferente, el sistema de alimentación y posicionamiento del sistema de ensamblado automático de palés comprende medios de control, tales como por ejemplo sensores de posición y actuadores eléctricos, hidráulicos o de otro tipo conocido, que sincronizan el desplazamiento de la tapa y los patines del palé con la actuación de la unidad clavadora y el sistema de encuadramiento, para que la tapa y los patines del palé se desplacen a través del sistema de ensamblado al unísono con forme se efectúa el ensamblado de los mismos.

Preferentemente, los elementos de accionamiento móviles comprenden un sistema de encuadramiento longitudinal y un sistema de encuadramiento transversal con respecto al patín a ensamblar, para ejercer presión sobre el patín y/o tapa del palé de manera longitudinal y/o transversal a dicho patín a ensamblar respectivamente.

También preferentemente, los elementos de accionamiento móviles son accionables de manera independiente entre sí. Aún más preferentemente, el sistema de encuadramiento longitudinal comprende dos cabezales dobles, en el que un conjunto superior se desplaza a lo largo de una primera guía y entra en contacto al menos con la tapa del palé y un conjunto inferior se desplaza a lo largo de una segunda guía y entra en contacto con el patín del palé, para ejercer presión a lo largo de un eje longitudinal de un patín sobre el que se realiza el encuadramiento.

En realizaciones preferentes, los conjuntos superior e inferior del sistema de encuadramiento longitudinal comprenden medios de control independientes.

En realizaciones aún más preferentes, el sistema de encuadramiento transversal comprende elementos de accionamiento móviles con medios de control independientes que permiten su actuación sobre el patín, sobre la tapa y/o sobre el patín y la tapa de manera independiente.

Más preferentemente, el sistema de encuadramiento transversal comprende elementos de accionamiento móviles con superficies de contacto planas y con superficies de contacto curvas que actúan sobre el patín, sobre la tapa y/o sobre el patín y la tapa.

Aún más preferentemente, los elementos de accionamiento transversales siguen un recorrido curvo desde la posición en la que permanecen inactivos a la posición en la que actúa sobre el patín, sobre la tapa y/o sobre el patín y la tapa. Otros tipos de translación/giro son también posibles. Por ejemplo, la translación rectilínea también es posible.

En realizaciones incluso aún más preferentes, el sistema de encuadramiento transversal está dispuesto sobre guías de posicionamiento y comprende medios para el ajuste de su posición a lo largo de las mismas.

Preferentemente, el sistema de alimentación y posicionamiento de los componentes del palé comprende un sistema robótico, en el que un primer brazo robótico está configurado para manipular la tapa del palé y un segundo brazo robótico está configurado para manipular los patines del palé.

Más preferentemente, el brazo robótico encargado de la manipulación de los patines del palé comprende una pinza con una pluralidad de parejas de dedos de agarre para la fijación de los patines del palé.

Aún más preferentemente, las parejas de dedos de agarre comprenden un primer dedo de agarre que es móvil auto regulable y un segundo dedo de agarre que es fijo.

Incluso más preferentemente, el dedo de agarre fijo se puede desplazar de una posición de recepción a una posición de agarre, para facilitar la recepción de los patines del palé.

Así, los elementos móviles de encuadramiento frontal y de encuadramiento posterior presionan el patín y la tapa en las etapas de encuadramiento de patines exteriores. Además, el sistema de encuadramiento puede comprender elementos empujadores inferiores para el posicionamiento de los patines interiores, así como elementos de encuadramiento laterales que se regulan de manera automática dependiendo de la morfología del palé a ensamblar. Dichos empujadores laterales, a ambos lados del conjunto a ensamblar, aseguran la alineación lateral entre la tapa y los patines del palé; y, al tener cabezales independientes, permiten el posicionamiento selectivo de dichos patines, incluyendo configuraciones que comprendan patines y/o secciones de la tapa en voladizo.

Al tratarse de elementos de encuadramiento lateral independientes, estos pueden ser configurados para tener recorridos diferentes, para así ejercer la correspondiente presión sobre elementos dispuestos a diferente distancia. Esto permite el ensamblado de un amplio número de palés con morfologías y dimensiones diferentes.

De este modo, el ajuste de los elementos de encuadramiento y de los elementos empujadores se puede realizar o bien de manera manual o de manera automática mediante elementos de control asociados a un software específico en el que se puede pre-definir diferentes morfologías de palés.

El sistema de ensamblado de la presente invención también comprende una pinza apta para recoger y manipular los patines del palé. Dicha pinza se puede instalar en un brazo robótico encargado de la manipulación de los patines. Esta pinza comprende dos elementos rígidos paralelos y separados entre sí por una distancia menor a la longitud del propio patín, en los que están dispuestos una pluralidad de parejas de dedos de agarre, que se adaptan a los componentes del palé a ensamblar. Estas parejas de dedos comprenden a su vez un dedo fijo con doble posición (posición de recogida y posición de agarre) y un dedo móvil auto regulable que se adapta a la anchura de los patines a recoger y fijar. La utilización de un dedo fijo en cada pareja de dedos permite establecer con precisión la posición del lado exterior de cada patín, puesto que dicho lado exterior del patín estará siempre en contacto directo con el correspondiente dedo fijo y este último actúa como referencia a la hora de realizar el ensamblaje, asegurando la alineación de los componentes del palé.

Asimismo, los elementos de encuadramiento y los elementos empujadores están hechos de un material mecánicamente resistente, para poder ejercer presión sobre los componentes del palé a ensamblar sin sufrir deformaciones.

Así, la utilización de un sistema de ensamblado que comprende un sistema de encuadramiento y una pinza para la recogida y manipulación de los patines con forme la presente invención mejora sustancialmente la alineación final del conjunto ensamblado, siendo además versátil en cuanto a la morfología de palés que permite ensamblar y con una elevada productividad.

Asimismo, la presente invención comprende un método para el ensamblado automático de palés mediante un sistema de ensamblado automático de palés según lo expuesto que comprende las siguientes fases:

a) Alimentación y posicionamiento de la tapa y los patines del palé a ensamblar mediante el sistema de alimentación y posicionamiento en el área de encuadramiento y enclavado;

b) Activación de los elementos de encuadramiento para encuadrar la tapa de palé y un primer patín del palé con los elementos de accionamiento móviles a lo largo de una dirección longitudinal y de una dirección transversal del mismo;

c) Clavado de la tapa a un primer patín mediante una unidad clavadora;

d) Desactivación de los elementos de encuadramiento;

e) Traslación de la tapa y los patines del palé mediante el sistema de alimentación y posicionamiento hasta que un segundo patín alcanza el área de encuadramiento y enclavado.

De manera preferente, el método para el ensamblado automático de palés comprende además las siguientes fases:

f) Activación de los elementos de encuadramiento para encuadrar la tapa de palé y un segundo patín del palé con los elementos de accionamiento móviles a lo largo de una dirección longitudinal y de una dirección transversal del mismo;

g) Clavado de la tapa a un segundo patín mediante una unidad clavadora;

h) Desactivación de los elementos de encuadramiento.

De manera aún más preferente, el método para el ensamblado automático de palés comprende además las siguientes fases adicionales:

i) Traslación de la tapa y los patines del palé mediante el sistema de alimentación y posicionamiento hasta que un tercer patín alcanza el área de encuadramiento y enclavado.

j) Activación de los elementos de encuadramiento para encuadrar la tapa de palé y un tercer patín del palé con los elementos de accionamiento móviles a lo largo de una dirección longitudinal y de una dirección transversal del mismo;

k) Clavado de la tapa a un tercer patín mediante una unidad clavadora;

l) Desactivación de los elementos de encuadramiento.

Preferentemente, el método para el ensamblado automático de palés comprende la activación de elementos de encuadramiento frontal y lateral, y de elementos empujadores posteriores inferiores, para encuadrar la tapa y un primer patín, en el que dicho primer patín es un primer patín exterior, con dichos elementos de accionamiento móviles a lo largo de la dirección longitudinal y de la dirección transversal del mismo.

Más preferentemente, el método para el ensamblado automático de palés comprende la activación de elementos de encuadramiento lateral y de los elementos empujadores frontales inferiores y posteriores inferiores, para encuadrar la tapa y un segundo patín, en el que dicho segundo patín es un patín interior, con dichos elementos de accionamiento móviles a lo largo de la dirección longitudinal y de la dirección transversal del mismo.

Aún más preferentemente, el método para el ensamblado automático de palés comprende la utilización de elementos de encuadramiento posteriores y laterales y de elementos empujadores frontales inferiores, para encuadrar la tapa y un tercer patín, en el que dicho tercer patín es un segundo patín exterior, con dichos elementos de accionamiento móviles a lo largo de la dirección longitudinal y de la dirección transversal del mismo.

Incluso más preferentemente, el método para el ensamblado automático de palés comprende una etapa adicional de extracción del palé ensamblado mediante el sistema de alimentación y posicionamiento.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención. Dichas figuras se deben entender a título de ejemplo explicativo pero no limitativo de una realización del sistema de ensamblado objeto de la presente invención.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un patín del palé.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de una tapa del palé.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un palé ensamblado.

La figura 4 muestra una vista frontal del sistema de ensamblado automático de palés de la presente invención. La figura 5 muestra una vista en perspectiva del sistema de ensamblado automático de palés de la presente invención.

La figura 6 muestra una vista superior del sistema de encuadramiento de la presente invención con los elementos de encuadramientos inactivos.

La figura 7 muestra una vista en perspectiva del sistema de encuadramiento de la presente invención con los elementos de encuadramientos inactivos.

La figura 8A muestra una vista en perspectiva del sistema de encuadramiento de la presente invención en posición de encuadramiento de un primer patín exterior.

La figura 8B muestra una vista en sección a través del plano A-A’ representado en la figura 4 del sistema de encuadramiento con forme está representado en la figura 5A.

La figura 8C muestra una vista en perspectiva amplificada de una zona de unión entre en la tapa y un primer patín exterior.

La figura 9A muestra una vista en perspectiva del sistema de encuadramiento de la presente invención en posición de encuadramiento de un patín interior.

La figura 9B muestra una vista en sección a través del plano A-A’ representado en la figura 4 del sistema de encuadramiento con forme está representado en la figura 6A.

La figura 9C muestra una vista en perspectiva amplificada de una zona de unión entre en la tapa y un patín interior. La figura 10A muestra una vista en perspectiva del sistema de encuadramiento de la presente invención en posición de encuadramiento de un segundo patín exterior.

La figura 10B muestra una vista en sección a través del plano A-A’ representado en la figura 4 del sistema de encuadramiento conforme está representado en la figura 7A.

La figura 10C muestra una vista en perspectiva amplificada de una zona de unión entre en la tapa y un segundo patín exterior.

La figura 11 muestra una vista en perspectiva de la pinza apta para fijar patines de la presente invención.

El término “área de encuadramiento” o “área de enclavamiento” hace referencia a la zona comprendida entre los pilares de soporte, en la que tiene lugar tanto el encuadramiento como el enclavamiento o clavado de los patines a ensamblar. El término “patín exterior” hace referencia a un patín en el que uno de sus lados longitudinales queda alineado con la periferia de la tapa del palé. El término “patín interior” hace referencia a un patín cuyos ambos lados longitudinales están dispuestos dentro de la periferia de la tapa del palé. Los términos frontal, posterior y lateral hacen referencia a una disposición relativa entre los dispositivos sobre los que están asociados; estos términos no se deben entender como una limitación relativa a la disposición de dichos dispositivos con respecto a la orientación general del sistema de ensamblado. El término “enclavamiento” hace referencia a la acción de clavar.

La figura 1 muestra un patín 6 del palé a modo de ejemplo, que comprende un listón alargado y plano 61 y una pluralidad de tacos prismáticos 62 dispuestos sobre dicho listón.

La figura 2 muestra una tapa 5 del palé a modo de ejemplo, que está formada por una pluralidad de listones 51 planos y alargados dispuestos con su eje longitudinal paralelo entre sí, que comprenden una superficie plana exterior al palé y otra superficie plana interior al palé; y estos elementos están unidos entre sí mediante elementos de unión 52 dispuestos de manera perpendicular a los anteriores a lo largo de dicha superficie interior.

La figura 3 muestra un palé ensamblado a modo de ejemplo, que comprende una tapa 5 con dos patines 6 ensamblados, de modo que los patines quedan unidos a la tapa con los tacos prismáticos 62 de dichos patines en contacto con los elementos de unión 52 de la tapa y paralelos a la pluralidad de listones 51 planos que conforman la tapa del palé.

Las figuras 4 y 5 muestran una estación fija perteneciente al sistema de ensamblado automático de palés 100 de la presente invención, que comprende un sistema de encuadramiento 20 y una unidad clavadora 30. Se ha incluido, a modo de referencia, un palé 1 ya ensamblado. Para no perjudicar la claridad de las figuras, no se ha representado ningún sistema de alimentación y posicionamiento de palés. En particular, el sistema de alimentación y posicionamiento del ejemplo consiste en dos robots, por ejemplo dos brazos robóticos programables y disponibles comercialmente, uno encargado de alimentar y posicionar la tapa y otro encargado de alimentar y posicionar los patines del palé.

En las figuras 6 a 10C se ha representado el sistema de encuadramiento de la estación fija mostrada en las figuras 4 y 5, mientras que el sistema de alimentación y posicionamiento, la estación clavadora y otros componentes secundarios han sido omitidos para facilitar la visualización.

En las figuras 6 y 7 se pueden observar los componentes del sistema de encuadramiento 20 del ejemplo mostrado. con los elementos de encuadramiento 21, 22, 23, 24, 25, 26, 21’, 22’, 23’, 24’, 25’, 26’ inactivos. Estas figuras también muestran los medios de ajuste longitudinal 28 sobre los cuales están dispuestos los elementos de encuadramiento frontal y posterior 21, 22, 24, 26, 21 ’, 22’, 24’, 26’, así como los medios de soporte 29 sobre los que descansa el patín sobre el que se realiza la acción de encuadramiento y ensamblado. Los elementos de encuadramiento laterales 23, 25, 23’, 25’ están dispuestos sobre guías propias que permiten su desplazamiento en una dirección paralela a una dirección longitudinal del patín.

Las figuras 8A, 8B y 8C muestran el sistema de encuadramiento de la presente invención en una misma fase de encuadramiento, que corresponde con el encuadramiento de un primer patín exterior.

La figura 8A muestra el sistema de encuadramiento de la presente invención ejerciendo una acción de encuadramiento sobre un primer patín exterior 2 y la tapa del palé 5, con objeto de poder proceder a un enclavado preciso. En dicha acción, los elementos de encuadramiento frontal 21, 21’, los elementos de encuadramiento lateral 23, 25, 23’, 25’ y los empujadores posteriores inferiores están activados y, por lo tanto, en contacto con el patín exterior 2 y/o la tapa 5. Los elementos empujadores posteriores inferiores quedan ocultos tras el propio patín exterior 2. En esta figura se observa como los elementos de encuadramiento frontal 21, 21’ presionan de manera simultánea tanto el patín 2 como la tapa 5. Asimismo, los elemento de encuadramiento lateral 23, 23’ también presionan tanto el patín 2 como la tapa 5 pero en una dirección alineada con el eje longitudinal del patín, es decir, ortogonal a la presión que ejercen los elementos de encuadramiento frontal. Esto quedará claramente expuesto tras la descripción de las siguientes figuras.

La figura 8B muestra una vista en sección a través del plano A-A’ representado en la figura 4 del sistema de encuadramiento con forme está representado en la figura 5a. En esta figura se aprecia además la disposición de los elementos empujadores posteriores inferiores 26’, que ejercen presión sobre el patín 2 en una misma dirección a la presión ejercida por los elementos de encuadramiento frontal 21’ pero en sentido contrario. De este modo, el patín exterior 2 queda perfectamente sujeto y dispuesto en relación a la tapa 5 sobre la que será ensamblado.

La figura 8C muestra una zona de encuadramiento del primer patín exterior y la tapa del palé. Esta figura muestra unas caras de un primer patín exterior 2 y de la tapa 5 sobre las que ejercen presión los diferentes elementos de encuadramiento. De este modo, y teniendo presente lo expuesto con anterioridad en la descripción de las figuras 8A y 8B, el elemento de encuadramiento frontal 21 actúa sobre las caras A, A’ del patín y de la tapa respectivamente, el elemento empujador posterior inferior 26 actúa sobre la cara oculta D, el elemento de encuadramiento lateral 23 sobre las caras B y C de la tapa y del patín respectivamente, y el elemento de encuadramiento lateral 25 sobre la cara del patín C. Nótese que pese a que esta figura se refiere exclusivamente a un lateral del conjunto a ensamblar, elementos similares están también dispuestos en el lateral contrario del conjunto, por lo que la presión se aplica de manera análoga o similar en ambos laterales del conjunto. Esto mismo es aplicable para las figuras 9C y 10C.

Las figuras 9A, 9B y 9C muestran el sistema de encuadramiento de la presente invención en una misma fase de encuadramiento, que corresponde con el encuadramiento de un primer patín interior.

La figura 9A muestra el sistema de encuadramiento de la presente invención ejerciendo el encuadramiento entre un primer patín interior 3 y la tapa del palé 5, en el que los elementos empujadores frontales inferiores 22, 22’, los elementos de encuadramiento lateral 23, 25, 23’, 25’ y los empujadores posteriores inferiores están activados y, por lo tanto, en contacto con el patín interior 3 y/o la tapa 5. Los elementos empujadores posteriores inferiores quedan ocultos tras el propio patín interior 3. En esta figura se observa como los elementos empujadores frontales inferiores 22, 22’ presionan el patín 3. Asimismo, los elemento de encuadramiento lateral 23, 23’ presionan tanto el patín 3 como la tapa 5 en una dirección alineada con el eje longitudinal del patín, es decir, ortogonal a la presión que ejercen los elementos empujadores frontales y posteriores. Esto quedará claramente expuesto tras la descripción de las siguientes figuras.

La figura 9B muestra una vista en sección a través del plano A-A’ representado en la figura 4 del sistema de encuadramiento con forme está representado en la figura 6a. En esta figura se aprecia además la disposición de los elementos empujadores posteriores inferiores 26’, que ejercen presión sobre el patín en una misma dirección a la presión ejercida por los empujadores frontales inferiores 22’ pero en sentido contrario. De este modo, el patín interior 3 queda perfectamente sujeto y dispuesto en relación a la tapa 5 sobre la que será ensamblado.

La figura 9C muestra una zona de encuadramiento del primer patín interior y la tapa del palé. Esta figura muestra unas caras de un patín interior y de la tapa sobre las que ejercen presión los diferentes elementos de encuadramiento. De este modo, y teniendo presente lo expuesto con anterioridad en la descripción de las figuras 9A y 9B, el elemento empujador frontal inferior 22 actúa sobre la cara H del patín, el elemento empujador posterior inferior 26, actúa sobre la cara oculta G, el elemento de encuadramiento lateral 23 sobre las caras E y F de la tapa y del patín respectivamente, y el elemento de encuadramiento lateral 25 sobre la cara del patín F.

Las figuras 10A, 10B y 10C muestran el sistema de encuadramiento de la presente invención en una misma fase de encuadramiento, que corresponde con el encuadramiento de un segundo patín exterior.

La figura 10A muestra el sistema de encuadramiento de la presente invención ejerciendo el encuadramiento de un segundo patín exterior 4 y la tapa del palé 5, en el que los elementos empujadores frontales inferiores 22, 22’, los elementos de encuadramiento lateral 23, 25, 23’, 25’ y los elementos de encuadramiento posteriores 24, 24’ están activados y, por lo tanto, en contacto con el patín exterior 4 y/o la tapa 5. Los elementos de encuadramiento posteriores quedan ocultos tras el propio patín exterior 4. En esta figura se observa como los elementos empujadores frontales inferiores 22, 22’ presionan el patín 4. Asimismo, los elemento de encuadramiento lateral 23, 23’ presionan tanto el patín 4 como la tapa 5 pero en una dirección alineada con el eje longitudinal del patín, es decir, ortogonal a la presión que ejercen los empujadores frontales inferiores. Esto quedará claramente expuesto tras la descripción de las siguientes figuras.

La figura 10B muestra una vista en sección a través del plano A-A’ representada en la figura 4 del sistema de encuadramiento con forme está representado en la figura 10A. En esta figura se aprecia además la disposición de los elementos empujadores frontales inferiores 22’, que ejercen presión sobre el patín en una misma dirección a la presión ejercida por los elementos de encuadramiento posterior 24’ pero en sentido contrario. De este modo, el patín exterior 4 queda perfectamente sujeto y dispuesto en relación a la tapa 5 sobre la que será ensamblado.

La figura 10C muestra una zona de encuadramiento del primer patín exterior y la tapa del palé. Esta figura muestra unas caras de un primer patín exterior 4 y de la tapa 5 sobre las que ejercen presión los diferentes elementos de encuadramiento. De este modo, y teniendo presente lo expuesto con anterioridad en la descripción de las figuras 10A y 10B, el elemento de encuadramiento posterior 24 actúa sobre las caras ocultas I, I’ del patín y de la tapa respectivamente, el elemento empujador frontal inferior 22, actúa sobre la cara L, el elemento de encuadramiento lateral 23 sobre las caras J y K de la tapa y del patín respectivamente, y el elemento de encuadramiento lateral 25 sobre la cara del patín K.

La figura 11 muestra una pinza 10 que comprende dos elementos rígidos alargados 101, 102 a lo largo de cuyos ejes longitudinales están dispuestas las parejas de dedos de agarre 11-12, 13-14, 15-16 ,11’-12’, 13’-14’, 15’-16’. En la presente realización, la pinza está equipada con tres parejas de dedos en cada elemento rígido alargado y dichas parejas de dedos de agarre en un primer elemento rígido 101, están alienadas con las parejas de dedos en un segundo elemento rígido 102 opuesto. De este modo, cada patín de palé puede ser agarrado por un conjunto de dos parejas de dedos, por ejemplo, la conjunto formado por las parejas 11-12 y 11 ’-12’. Esta pinza puede ser adicionada a un brazo robótico. De esta manera, el brazo robótico puede sujetar simultáneamente los diferentes patines de un palé a ensamblar.

A continuación y teniendo en consideración lo expuesto con anterioridad se procede a detallar un proceso de ensamblado automático de la tapa 5 con los patines del palé 2, 3, 4 mediante la utilización del sistema de ensamblado de la presente invención.

El proceso de ensamblado de palés se inicia con la recogida de los componentes a ensamblar, es decir, la tapa 5 y los patines del palé 2, 3, 4. La tapa 5 la recoge un sistema de alimentación y posicionamiento, por ejemplo un sistema de cintas de trasporte, un sistema robótico u otros sistemas de alimentación y posicionamiento conocidos. De tratarse de un sistema robótico, éste puede estar equipado con una pinza convencional, que puede ser tanto mecánica como de succión, o combinada. Resulta preferente que la pinza pueda prender de manera mecánica. Los patines del palé 2, 3, 4 los recoge un segundo sistema de alimentación y posicionamiento, por ejemplo un sistema de cintas de trasporte, un sistema robótico u otros sistemas de alimentación y posicionamiento conocidos. De tratarse de un sistema robótico, éste puede estar equipado con una pinza 10 como la detallada en la presente invención, lo que le permite sujetar simultáneamente todos los patines con gran precisión de colocación. Dicho sistema, que comprende una pinza 10, recoge los patines de modo que estos quedan con su eje longitudinal dispuesto de manera transversal a un eje longitudinal de los elementos 101, 102 de la propia pinza 10. Esta disposición permite que los dedos fijos 11, 11’, 13, 13’, 16, 16’ y las dedos móviles auto regulables 12, 12’, 14, 14’, 15, 15’, presionen los laterales de los patines. En el caso de la presente realización se representan tres patines, pero otro número mayor o inferior de patines se puede utilizar para conformar el palé. Del mismo modo, no todos los patines tienen que tener la misma longitud o anchura necesariamente.

Durante el proceso de recogida de los patines, los dedos fijos 11, 11’, 13, 13’, 16, 16’ dispuestos en la pinza 10 se desplazan ligeramente con respecto a posición de agarre, para así permitir un posicionamiento más rápido del robot al recoger los patines. Una vez el robot está situado sobre los patines, el dedo fijo 11, 11’, 13, 13’, 16, 16’ se desplaza a la posición de agarre, y el dedo móvil auto regulable 12, 12’,14, 14’, 15, 15’ se activa para así presionar el patín contra el dedo fijo. El carácter auto regulable del dedo móvil permite abarcar un amplio rango de anchuras de patín, lo que asegura la correcta sujeción de dicho rango de patines durante el proceso de ensamblado. Los patines quedan de este modo agarrados por dos parejas de dedos de agarre, una pareja dispuesta sobre el elemento rígido 101 y otra pareja dispuesta sobre el elemento rígido 102.

Previamente al posicionamiento de los patines y la tapa del palé en el área de encuadramiento, el sistema de encuadramiento y la máquina clavadora han sido configurados para realizar la operación de ensamblado en base a la morfología del propio palé a ensamblar. Esta configuración comprende la especificación de los puntos de clavado, el ajuste de la posición de los elementos de encuadramiento y empujadores sobre las guías de posicionamiento 28, el recorrido de los elementos empujadores laterales, y el recorrido de los elementos empujadores frontales y posteriores entre otros.

Una vez el sistema de ensamblado está listo, el sistema de posicionamiento fija la tapa 5 y el primer patín exterior 2 contra los elementos de encuadramiento frontal 21, 21’ que han sido activados. Seguidamente se activan los elementos de encuadramiento lateral 23, 23’, 25, 25’ y a continuación se activan los empujadores posteriores inferiores 26, 26’ para presionar y fijar el primer patín exterior 2 entre éstos y los elementos de encuadramiento frontal 21, 21’. Nótese que la activación de los elementos de encuadramiento no debe seguir necesariamente el orden propuesto. Con todos los elementos activos se asegura la alineación entre los componentes del palé y se evita que dichos componentes queden expuestos a movimientos involuntarios durante el clavado. Así, una vez el conjunto a ensamblar está encuadrado, la unidad clavadora 30 realiza la operación de clavado.

Cuando el patín frontal ya ha sido clavado, se desactivan los elementos empujadores posteriores inferiores 26, 26’ y los elementos de encuadramiento frontal 21,21’, y lateral 23, 23’, 25, 25’ dejando el conjunto libre, y sin obstaculizar el desplazamiento lineal del palé a ensamblar. Dicho desplazamiento, a lo largo de una dirección transversal a los patines del palé, ocurre de manera síncrona mediante la actuación de ambos sistemas de posicionamiento, es decir, el de la tapa y el de los patines del palé. Cuando el primer patín exterior 2, ya clavado, supera el área de encuadramiento, se activan los elementos empujadores frontales inferiores 22, 22’ para así limitar el desplazamiento del primer patín interior 3. Así, una vez el patín interior 3 descansa contra los empujadores frontales inferiores 22, 22’, se activan los empujadores posteriores inferiores 26, 26’ y los elementos de encuadramiento lateral 23, 23’, 25, 25’ para fijar y alinear dicho patín 3 con el conjunto formado por la tapa 5 y el primer patín exterior 2. Una vez dichos elementos están fijos y alineados, la unidad clavadora 30 realiza la operación de clavado tal y como ha sido configurada previamente. Acto seguido se desactivan los elementos empujadores frontales inferiores 22, 22’ y posteriores inferiores 26, 26’, se desactivan los elementos de encuadramiento laterales 23, 23’, 25, 25’ y se repite el mismo procedimiento para cada uno de los patines interiores del palé a ensamblar.

Cuando todos los patines interiores han sido clavados y los sistemas de posicionamiento han desplazado el conjunto a ensamblar a la posición final en la que el segundo patín exterior 4 está en contacto con los empujadores frontales inferiores 22, 22’ ya activados, se activan los elementos de encuadramiento posterior 24, 24’ y los elementos de encuadramiento laterales 23, 23’, 25, 25’. Dichos empujadores fijan y encuadran el conjunto a ensamblar hasta que la clavadora 30 finaliza la operación de clavado.

Una vez todo el palé está ensamblado se desactivan los elementos de encuadramiento y los empujadores, y el sistema de posicionamiento retira el palé ensamblado 1.

Si bien la invención se ha descrito con respecto a una realización preferente, se debe considerar que éstos no son limitativos de la invención, y que es posible alterar detalles estructurales y de otro tipo que sean obvios para un experto en la materia tras interpretar la materia divulgada en la presente descripción, reivindicaciones y dibujos. En particular, en principio y a menos que sea explícitamente citado, todas las características de las diferentes realizaciones y alternativas mostradas y/o sugeridas puede ser combinadas. Por lo tanto, la protección de la presente invención incluye cualquier variante o equivalente que pueda ser considerado cubierto por la interpretación más amplia de las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de ensamblado automático de palés (100) formados por una pluralidad de patines (2, 3, 4) y una tapa (5), comprendiendo:

un sistema de alimentación y posicionamiento;

un área de encuadramiento y enclavamiento;

un sistema de encuadramiento (20);

y una unidad clavadora (30),

en el que el sistema de alimentación y posicionamiento suministra y posiciona los componentes del palé (2, 3, 4, 5) en el área de encuadramiento y enclavamiento,

en el que el sistema de encuadramiento (20) comprende unos elementos de accionamiento móviles (21, 22, 23, 24, 25, 21’, 22’, 23’, 24’, 25, 26’) que encuadran la tapa (5) y los patines del palé (2, 3, 4) con dichos elementos de accionamiento móviles,

y en el que una unidad clavadora (30) realiza la función de clavado de los patines a la tapa,

caracterizado por que los elementos de accionamiento móviles (21,22, 23, 24, 25, 21’, 22’, 23’, 24’, 25, 26’) están dispuestos alrededor del área de encuadramiento y enclavamiento y comprenden superficies de presión para encuadrar la tapa y un único patín del palé con dichos elementos de accionamiento móviles a un mismo tiempo y sin encuadramiento del resto de patines.

2. Sistema de ensamblado automático de palés (100), según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende medios de control que sincronizan el desplazamiento de la tapa (5) y los patines del palé (2, 3, 4) con la actuación de la unidad clavadora (30) y el sistema de encuadramiento (20) para permitir que el sistema de encuadramiento actúe secuencialmente sobre diferentes patines del palé.

3. Sistema de ensamblado automático de palés (100), según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que los elementos de accionamiento móviles (21, 22, 23, 24, 25, 21’, 22’, 23’, 24’, 25, 26’) comprenden un sistema de encuadramiento longitudinal (23, 25, 23’, 25’) y un sistema de encuadramiento transversal (21, 22, 24, 21’, 22’, 24’, 26’) con respecto al patín a ensamblar, para ejercer presión sobre el patín y/o tapa del palé de manera longitudinal y transversal a dicho patín respectivamente.

4. Sistema de ensamblado automático de palés (100), según la reivindicación 3, caracterizado por que el sistema de encuadramiento longitudinal comprende dos cabezales dobles (23, 25, 23’, 25’), en el que un conjunto superior (23, 23’) se desplaza a lo largo de una primera guía y entra en contacto al menos con la tapa del palé y un conjunto inferior (25, 25’) se desplaza a lo largo de una segunda guía y entra en contacto con el patín del palé, para ejercer presión a lo largo de un eje longitudinal de un patín sobre el que se realiza el encuadramiento.

5. Sistema de ensamblado automático de palés (100), según la reivindicación 3 o 4, caracterizado por que el sistema de encuadramiento trasversal comprende elementos de accionamiento móviles con superficies de contacto planas y con superficies de contacto curvas que actúan sobre el patín, sobre la tapa y/o sobre el patín y la tapa.

6. Sistema de ensamblado automático de palés (100), según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por que el sistema de encuadramiento transversal está dispuesto sobre guías de posicionamiento (28) y comprende medios para el ajuste de su posición a lo largo de las mismas.

7. Sistema de ensamblado automático de palés (100), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de alimentación y posicionamiento de los componentes del palé comprende brazos robóticos, en el que un primer brazo robótico está configurado para manipular la tapa (5) del palé y un segundo brazo robótico está configurado para manipular los patines (2, 3, 4) del palé.

8. Sistema de ensamblado automático de palés (100), según la reivindicación 7, caracterizado por que el brazo robótico encargado de la manipulación de los patines (2, 3, 4) del palé comprende una pinza (10) con una pluralidad de parejas de dedos de agarre (11-12, 11 ’-12’, 13-14, 13’-14’, 15-16, 15’-16’) para la fijación de los patines del palé.

9. Método para el ensamblado automático de palés mediante un sistema de ensamblado automático de palés, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende las siguientes fases:

a) Alimentación y posicionamiento de la tapa (5) y los patines (2, 3, 4) del palé a ensamblar mediante el sistema de alimentación y posicionamiento en el área de encuadramiento y enclavado;

b) Activación de los elementos de encuadramiento para encuadrar la tapa (5) y un primer patín del palé con los elementos de accionamiento móviles a lo largo de la dirección longitudinal y de la dirección transversal del mismo;

c) Clavado de la tapa (5) a un primer patín mediante una unidad clavadora (30);

d) Desactivación de los elementos de encuadramiento.

e) Traslación de la tapa (5) y los patines (2, 3, 4) del palé mediante el sistema de alimentación y posicionamiento hasta que un segundo patín alcanza el área de encuadramiento y enclavado.

10. Método para el ensamblado automático de palés, según la reivindicación anterior, caracterizado por que comprende además las siguientes fases:

f) Activación de los elementos de encuadramiento para encuadrar la tapa (5) y un segundo patín del palé con los elementos de accionamiento móviles a lo largo de la dirección longitudinal y de la dirección transversal del mismo;

g) Clavado de la tapa (5) a un segundo patín mediante una unidad clavadora (30);

h) Desactivación de los elementos de encuadramiento.

11. Método para el ensamblado automático de palés, según la reivindicación anterior, caracterizado por que comprende además las siguientes fases:

i) Traslación de la tapa (5) y los patines (2, 3, 4) del palé mediante el sistema de alimentación y posicionamiento hasta que un tercer patín alcanza el área de encuadramiento y enclavado.

j) Activación de los elementos de encuadramiento para encuadrar la tapa (5) y un tercer patín del palé con los elementos de accionamiento móviles a lo largo de la dirección longitudinal y de la dirección transversal del mismo;

k) Clavado de la tapa (5) a un tercer patín mediante una unidad clavadora (30);

l) Desactivación de los elementos de encuadramiento.

12. Método para el ensamblado automático de palés, según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, que comprende la activación de elementos de encuadramiento frontal (21, 21’) y lateral (23, 25, 23’, 25’) y de elementos empujadores posterior inferior (26, 26’), para encuadrar la tapa (5) y un primer patín, en el que dicho primer patín es un primer patín exterior (2), con dichos elementos de accionamiento móviles a lo largo de la dirección longitudinal y de la dirección transversal del mismo.

13. Método para el ensamblado automático de palés, según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, que comprende la activación de elementos de encuadramiento lateral (23, 25, 23’, 25’) y de los elementos empujadores frontal inferior (22, 22’) y posterior inferior (26, 26’), para encuadrar la tapa (5) y un segundo patín, en el que dicho segundo patín es un primer patín interior (3), con dichos elementos de accionamiento móviles a lo largo de la dirección longitudinal y de la dirección transversal del mismo.

14. Método para el ensamblado automático de palés, según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, que comprende la activación de elementos de encuadramiento posterior (24, 24’) y lateral (23, 25, 23’, 25’) y del elemento empujador frontal inferior (22, 22’), para encuadrar la tapa (5) y un tercer patín, en el que dicho tercer patín es un segundo patín exterior (4), con dichos elementos de accionamiento móviles a lo largo de la dirección longitudinal y de la dirección transversal del mismo.

15. Método para el ensamblado automático de palés, según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, que comprende una etapa adicional de extracción del palé (1) ensamblado mediante el sistema de alimentación y posicionamiento.