FI92170C - Tarttuja päätylappuihin tarttumiseksi - Google Patents

Description

92170

Tarttuja påatylappuihin tarttumiseksi Tåmån keksinnon kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen kaksipuo-linen tarttuja pååtylappujen asettamiseksi paperirullien pååtyihin.

5

Paperirullia pakattaessa niiden påatyihin asetetaan en sin sisåpååtylaput, jonka jålkeen rullan ympårille kååritåån tarvittava måara kåårettå, jonka påådyt taitetaan rullan påisså sisåpååtylappujen påålle. Taitetun kååreen påån ja sisålapun påålle liimataan tavallisesti kuumasaumaamalla ulkopåatylappu. Sisåpååtylappu on tavallisesti melko 10 paksu ja se suojaa rullan pååtyå mekaanisilta vaurioilta. Ulkopåatylappu puolestaan on ohuempi ja sen tehtåvånå on sitoa pakkaus rullan påådysså ja suojata rullaa kos-teudelta. Usein ulkopååtylapun vårityksellå ja kuvioinnilla pyritåån saamaan rullalle siisti ulko nåko.

15 Pååty laput voidaan asettaa rullien påatyihin monella tavalla. Lappujen asettaminen kåsin on vanhin menetelmå, ja se soveltuu vielåkin hyvin pakkauslinjoille, joiden ka-pasiteetti on kohtuullisen pieni tai kåyttokohteisiin, joissa automaatioasteen nostami-seen ei ole tarvetta. Tålloin pakkaaja yksinkertaisesti asettaa sisålaput kåsin rullan påatyihin ja vastaavasti ulkolaput låmpopuristuslevyille, jotka painavat ulkolaput 20 kiinni rullan påatyihin. Sisålappuja pidetåån rullan påådysså erillisillå varsilla kåå-reen reunojen påiden taittamisen ajan. Ulkolaput puolestaan kiinnitetåån puristinle-vyille alipaineella imemållå.

• · ·

Erilaisia automaattisia pååtylappujen asettajia on kåytetty jo pitkåån ja niitå on ole-25 massa useita erilaisia. Yhteistå låhes kaikille automaattisille laputtajille on se, ettå rullan kumpaakin pååtyå vårten on tarttujan kåsittåvå laite, joka siirtåa lapun lappu-pinosta rullan pååtyyn. Yhdesså tunnetussa lapunasettajassa on pystysuoralle johteelle sijoitettu kååntyvå varsi, jonka pååsså on kååntyvå alipainetarttuja lappuihin tarttumiseksi. Tållaista lapunasettajaa kåytetåån tavallisesti erilaisten asettajan viereen sijoi-30 tettujen lappuhyllyjen kanssa. Laput asetetaan tållå laitteella rullan pååtyyn siten, ettå tarttujan varsi siirretåån pystyjohdetta pitkin sen hyllyn korkeudelle, jolla on oikean suuruisia pååtylappuja. Tarttujan vartta ja tarttujaa kåånnetåån, kunnes tarttuja on 2 92170 hyllytason suuntainen, jonka jålkeen lappu poimitaan hyllylta ja siirretåån vartta ja tarttujaa kååntåmållå ja johdetta pitkin liikuttamalla rullan påatyyn.

Eraåsså toisessa jåijestelmåsså pååtylaput on asetettu pinoihin tehdassalin lattialle ja 5 ne siirretaan rullien pååtyihin portaalitoimisilla lapunasettajilla. Siirtoportaali on rakennettu lappupinojen ylåpuolelle ja lapunasettajat on asennettu yleenså samalle poikittaissuuntaiselle siirrettåvålle johteelle. Siten kutakin tarttujaa vårten on oltava oma pino tietyn kokoisia pååtylappuja.

10 £dellå kuvattujen ratkaisujen suurin heikkous on se, etta rullan kumpaankin påatyyn tarvitaan oma lapunasettaja ja lappuhylly tai lappupino. Kåytettåvåt laitteet ovat yksinomaan pååtylappujen kåsittelyyn tarkoitettuja, joten niiden kåyttoohjelmistot on suunniteltu yksinomaan kulloistakin kåyttoympåristoå vårten. Siten laitteiston toimin-tatavan muuttaminen on tyolåstå ja vaatii erikoistunutta suunnittelutyotå.

15

Edellå olevien haittojen våhentåmiseksi pååtylappujen kåsittelysså voidaan kåyttåå vakiomallista usean vapausasteen teollisuusrobottia. Tållainen robotti voidaan sijoit-taa pakkauslinjan yhteyteen siten, etta sillå voidaan sijoittaa pååtylappu kumpaankin rullan påatyyn. Jotta robotti saataisiin toimimaan tehokkaasti, siinå on kaytettåvå 2 0 kaksipuolista tarttujaa, jolla voidaan poimia tarttujaa vålillå kååntåmållå molempien pååtyjen laput peråkkåin, jolloin ei tarvita kahta noutoliikettå. Sisålappujen asettami-nen tavalli sella kaksipuolisella tarttujalla ei ole kuitenkaan mahdollista. Kun sisalap-pu painetaan rullan pååtyyn, sitå vasten kåantyy pi tovar si, joka pitåå sisålappua rullan pååtyå vasten. Jos nyt kåytettåisiin kaksipuolista tarttujaa, jossa noudetut laput 25 ovat samalla akselilla, pitovarsi osuisi ensin rullasta poispåin osoittavaan lappuun ja saattaisi rikkoa tåmån tai irrottaa sen tarttujasta. Pitovarsi ei myoskaån pååsisi kåån-tymåån rullan pååtyå vasten olevaa lappua vasten, jolloin jo asetettu lappu irtoaisi rullasta.

30 Tåstå syystå tarttujassa on oltava mekanismi, joka siirtåå ainakin toista tarttujan tarrainelimistå siten, ettå tarrainelimet asettuvat epåsymmetrisesti ja pitovarsi pååsee * 92170 3 kååntymåån ensin rulian pååtyå vasten sijoitettua lappua vasten. Mekanismi voidaan toteuttaa johteen ja siirtomoottorin avulla taikka erityyppisillå nivelmekanismeilla.

On selvåå, etta siirtomekanismin toteuttaminen on tarttujassa erittåin ongelmallista.

5 Robotin tarttujan olisi oltava mahdollisimman toimintavarma ja lisaksi kevyt, koska tarttujan massa vaikuttaa kåsiteltåvåån hyotykuormaan, toimintanopeuteen ja tarkkuu-teen. Erilaiset mekanismit lisåavåt tarttujan massaa ja vaativat oman johdotuksen voimansiirtoaan ja ohjaustaan vårten. Johdotusten vetåminen robotin tarttujalle on tunnetusti hankalaa. Siten yksinkertaisenkin siirtomekanismin toteuttaminen tarttujas-10 sa saattaa johtaa huomattaviin teknisiin ongelmiin. Lisaksi on huomattava, etta siirto-mekanismi lisåå jåijestelmåan yhden vapausasteen lisåå, mikå vaikeuttaa ohjelmiston sovittamista kayttokohteeseen ja lisaa ohjelmointityotå.

Tåmån keksinnon tarkoituksena on saada aikaan yksinkertainen kaksipuolinen tarttuja 15 paperirullien sisålappujen kåsittelyyn.

Keksinto perustuu siihen, etta tarttujan tarrainelimet sijoitetaan kiinteasti ja epåsym-metrisesti tarttujaan siten, etta tarraimeen kiinnitettyjen lappujen keskipisteiden kautta kulkevat suorat ovat vålimatkan pååsså toisistaan.

20 Tåsmållisemmin sanottuna keksinnon mukaiselle tarttujalle on tunnusomaista se, ‘ mitå on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnon avulla saavutetaan huomattavia etuja.

25

Kaksipuolinen tarttuja on vålttåmåton, jos pååtylaputuksessa halutaan kåyttåå vain yhta robottia. Yksipuolista tarttujaa kaytettåesså laputuksen vaiheaika tulisi liian pit-kaksi, jolloin kalliin teollisuusrobotin aiheuttama investointi ei olisi perusteltavissa. Lyhyt vaiheaika on ehdoton vaatimus nopeilla pakkauslinjoilla ja siihen voidaan 30 påasta vain silloin, kun laputtajarobotin liikkeiden måara pidetaan mahdollisimman pienenå. Tåmån keksinnon avulla on mahdollista toteuttaa kaksipuolinen tarttuja 92170 4 erittåin yksinkertaisesti ja edullisesti. Tarttujan molem mat tarraimet voivat olla samanlaisia ja kiinnitetty tarttujaan virhetilanteessa joustavilla kiinnityselimillå, jolloin tarraimen vaurioituminen estyy ja kiinnityselinten koijaus on yksinkertaista ja nopeaa. Mitåån tarrainten siirtomekanismeja ei tarvita. Siten tarraimen valmistamiseen 5 tarvitaan vain våhån erilaisia osia ja siitå saadaan mahdollisimman toimintavarma, kevyt ja yksinkertainen.

Keksintoå selitetåån seuraavassa tarkemmin oheisten piirustusten avulla.

10 Kuvio 1 esittaa pååtylapun asettamista robotilla keksinnon mukaista tarttujaa kayttå-en.

Kuvio 2 esittaa påatylapun asettamista pakattavan rulian sivulta katsottuna.

15 Kuvio 3 esittaa ensimmåisen påatylapun asettamista pakattavan rullan påådystå katsottuna.

Kuvio 4 esittaa toisen pååtylapun asettamista pakattavan rullan påådystå katsottuna.

2 o Seuraavassa keksinnon yksityiskohtaisessa selityksesså ensimmåisellå pååtylapulla tarkoitetaan sitå lappua, joka asetetaan ensin pakattavan rullan pååtyyn. Pååtylaput on esitetty kuvioissa ååriviivoin, jotta tarttujan rakenne jåisi esille.

Kuviossa 1 on oikealla pååtylappupino 1 ja vasemmalla kantoteloille 17 tuotu pa-25 kattava rulla IS kååreen påiden taittolaite 15 ja pååtylapun pitovarsi 16. Keskelle on sijoitettu teollisuusrobotti 2, jolla pååtylaput siirretåån pakattavan rullan 18 påihin. Robotin 2 liikealuetta on kuvattu lappupinon 1 puolella katkoviivoin rajatulla alueella 3. Tåtå aluetta kutsutaan noutoalueeksi. Rullan 18 puoleista liikealuetta 4 kutsutaan puolestaan luovutusalueeksi. Liikealueiden 3 ja 4 rajaviiva mååråytyy robotin uloim- 3 0 man nivelen 19 liikealueen mukaan. Tarttuja on kiinnitetty tåhån pååteniveleen 19.

92170 5

Tarttuja koostuu varresta 14, jonka toinen påa on kiinnitetty robotin pååteniveleen 19 ja jonka toisessa pååsså kaksi samansuuntaista, poispåin toisistaan osoittavaa tar-rainelintå 11, 12. Kummassakin tarrainelimesså 11, 12 on runkolevy ja useita levyyn kiinnitettyjå joustavia imukuppeja 13. Kummallekin tarrainelimelle 11, 12 voidaan 5 måårittåa tarrainpiste T, jolla tarkoitetaan sitå pistetta, jonka kautta oikein poimitun påatylapun keskipisteen kautta kulkeva normaali 20, 21 kulkee. Tarrainelimet 11, 12 on kiinnitetty varteen 14 siten, ettå ensimmåisen tarrainelimen 12 tarrainpiste TI on varren 14 pituusakselin suunnassa mitattuna kauempana robotin 2 pååtenivelestå 19 kuin toisen tarrainelimen 11 tarrainpiste T2. Tarrainelimet 11, 12 on siten kiinnitetty 10 varteen 14 epåsymmetrisesti ja epåsymmetrisyys on s.

Epåsymmetrisen asennuksen edut kayvåt ilmi seuraavasta robottilaputtajan toimin-taselostuksesta. Toimintakierros alkaa påatylapun poiminnalla lappupinosta 1. Tåmå robotin asento on kuvattu viitenumerolla 5 osoitetulla kuvion 1 osalla, jossa lappu 9 15 poimitaan tåydestå pinosta 1. Viitenumerolla 7 on kuvattu asento, jossa lappu poimi-taan låhes tyhjåstå pinosta. Kuvion 1 tapauksessa tarttujalla on poimittu ensin toinen lappu 9, eli se lappu, joka asetetaan jålkimmåisenå rullan 18 påatyyn. Toinen lappu 9 poimitaan aina toisella tarrainelimellå 11, jonka tarrainpiste T on låhempånå robotin pååtenivelta 19. Seuraavaksi tarttujaa nostetaan hieman ylospåin ja sita kierretåan 20 180° varren 14 pituusakselin ympåri. Tarttujan asento kierron puolivålissa on esitetty viitenumerolla 6 osoitetussa kuvion 1 kohdassa. Kun tarttuja on kaannetty, poimitaan ensimmåinen lappu 10 ensimmåiseen tarrainelimeen 12.

Seuraavaksi tarttuja lappuineen 9, 10 viedåån pakattavan rullan 18 viereen ja laput 25 asetetaan rullan påatyihin. Kuvion 1 viitenumerolla 8 merkitysså kohdassa on esitetty tarttujan ja robotin 2 asema ennen lappujen 9, 10 asettamista rullan 18 påatyihin.

• Varsinainen lappujen 9, 10 vienti rullan påatyihin on esitetty kuvioissa 2-4.

Kuvio 2 esittaa kantotelojen 17 varassa olevaa rullaa 18 ja katselusuunta on kuvion 1 30 mukaan robotin 2 puolelta. Rullan oikeaan pååtyyn asetetaan siten ensimmåinen påatylappu 10 ja vasempaan toinen pååtylappu 9. Vaikka molempien lappujen asetta- 6 9 21 70 minen on esitetty samassa kuviossa, ne asetetaan todellisuudessa peråkkaisisså vai-heissa.

Ensimmåistå påatylappua 10 asetettaessa tarttuja viedåan kuvion 2 oikean puolen 5 osoittamaan asemaan. Tålloin ensimmåinen tarrainelin 12 siihen kiinnitettyine lappui-neen 10 osoittaa rullan 18 påatyå kohti ja lappu 10 on rullan 18 påadyn suuntainen. Korkeussuunnassa lappu 10 ei ole aivan rullan 18 påadyn kohdalla, vaan hieman sita ylempånå. Lappu 10 irrotetaan tåsså asemassa tarraimesta 12, jolloin se putoaa kantotelojen 17 påalle, minkå jålkeen pitovarsi 16 kååntyy kuvion 2 osoittamalla 10 tavalla lappua 10 ja rullan påatyå vasten tukemaan lappua 10 kaåreen kåårinnån ajaksi. Kun pitovarsi 16 on kååntynyt lappua 10 vasten tarttuja voidaan nostaa pois rullan 18 påådystå ja viedå sen vastakkaiseen påatyyn, jossa toinen tarrainelin 11 ja toinen pååtylappu 9 viedåan samaan asemaan påådyn suhteen kuin ensimmåinen lappukin. Tåssa påadyssa ensimmåinen tarrainelin 12 on alempana kuin rullan 18 15 pååtyå kohti osoittava tarrainelin 11, mutta koska siinå ei ole enåå kiinni påatylappua 10, pitovarsi 16 pååsee kååntymåån toista lappua 9 vasten sitten, kun se on pudotettu kantoteloille 17.

Kuviossa 3 on esitetty en si m måisen pååtylapun asettaminen rullan påadyn suunnasta 20 katsottuna ja kuviossa 4 vastaavasti toisen pååtylapun 9 asettaminen.

Kuten edellå olevasta selityksesta kay ilmi, lappua ei ohjata tarkalleen oikeaan asemaan rullan 18 påatyyn, vaan se pudotetaan kantotelojen 17 varaan. Nåin on mene-teltavå siksi, ettå tarrainelinten vålista etaisyytta s ei voida kasvattaa niin suureksi, 25 ettå ensimmåisen lapun 10 pitovarsi påasisi kååntymåån tarttujassa vielå kiinni ole-van lapun 9 reunan ohi kaiken kokoisilla lapuilla. Jos epåsymmetrisyytta kasvatettai-* siin liian suureksi, ensimmåinen tarrainelin 12 saattaisi jåådå pienimmillå lapuilla toisen lapun 9 pitovarren tielle tai se voisi osua jopa kantoteloihin. Lisaksi tarrainelinten vålista etåisyyttå s kasvatettaessa lisååntyvåt samalla tarttujan åårimitat, 30 mika hankaloittaa tarttujan kasittelyå robotilla 2. Toisaalta lappua ei voida pudottaa kovin korkealta, koska se tålloin saattaa vaurioitua, pudota vååråan kohtaan tai jopa 92170 7 pois kantoteloilta tai kååntyå vinoon rulian pååtyå vasten, jolloin lappu taittuu pito-varren osuessa siihen. Tarttujan epåsymmetrisyys ja lappujen pudotuskorkeus on siten pyrittåvå optimoimaan kåytettåvålle lappukokoalueelle sopivaksi siten, ettå epasymmetrisyys ja pudotuskorkeus jååvåt mahdollisimman pieniksi.

5

Edellå kuvatun lisaksi tallå keksinnollå on muitakin suoritusmuotoja. Tarrainelinten rakenne voidaan valita vapaasti, mutta edellå esitetyn kaltainen tarrain, jossa lappuun tartutaan useilla joustavilla imukupeilla, on osoittautunut aikaisemmissa tarttujasovel-luksissa varmatoimiseksi ja luotettavaksi. Jos tarttujan liikuttamiseen kåytetåån usean 10 vapausasteen robottia, tarttujan epåsymmetrisyyden, eli tarrainpisteiden vålisen etåisyyden, ei tarvitse olla vålttåmåttå tarttujan varren 14 suuntainen, vaan se voi olla suorassa tai vinossa kulmassa varren akseliin nåhden, koska tarttujaa voidaan liikuttaa robotilla 2 halutulla tavalla. Varren 14 sijasta tarttujan runko voidaan toteut-taa muutenkin, esimerkiksi kehysmåisenå putkirakenteena tai kotelorakenteena.

15 Keksinnon mukaista tarttujaa voidaan kåyttåå myos portaalirakenteeseen perustuvissa laputtajissa, jos laput asetetaan vain yhdellå tarttujalla. Tålloin on edullista, ettå noudettavat laput sijoitetaan pystyasentoon reunojensa varaan tai hieman vinoon asentoon pystytasosta.

2 o Tarttuja varustetaan tietenkin kåyttokohteeseen sopivalla anturoinnilla.

/ *

Claims (3)

92170

1. Tarttuja pååtylappuihin (9, 10) tarttumiseksi siirrettåesså lappuja lappupinosta (1) pakattavan rulian (18) pååtyyn, joka tarttuja kåsittåå: 5 - runkorakenteen (14), joka voidaan kiinnittåå tarttujan siirtolaitteeseen (2), ja - ensimmåisen (12) ja toisen (11) runkorakenteeseen kiinteåsti liitetyn 10 tarrainelimen pååtylappujen kiinnittåmiseksi tarttujaan, jotka tarraineli- met (11, 12) on kiinnitetty runkoon (14) siten, ettå niiden tartuntaelimet (13) osoittavat toisistaan poispåin, ja joilla on mååråtty tarrainpiste (TI, T2), 15. u η n e 11 u siitå, ettå - tarttuja on epåsymmetrinen siten, ettå ensimmåisen ja toisen tarrainelimen (11, 12) tarrainpisteiden (TI, T2) kautta kulkevat normaalit ovat vålimatkan pååsså toisistaan. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tarttuja, t u η n e 11 u siita, ettå tarttujan runko on pitkånomainen varsi (14) ja tarrainpisteiden (TI, T2) kautta kulkevien normaalei-den (20, 21) vålille piirretty kohtisuora jana (s) on likimain varren (14) pituusakselin suuntainen. 25

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tarttuja, tunnettu siitå, ettå tarttujan runko on pitkånomainen varsi (14) ja tarrainpisteiden (TI, T2) kautta kulkevien normaalei-den (20, 21) vålille piirretty kohtisuora jana (s) muodostaa kulman varren (14) pituusakselin kanssa. 30 92170