IT201900000955A1

IT201900000955A1 - DEVICE, SYSTEM AND PROCEDURE FOR ORIENTING ARTICLES

Info

Publication number: IT201900000955A1
Application number: IT102019000000955A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Gerardo Muscolo; Oronzo Lucia; Fabrizio Faieta; Ferdinando Cannella; Enrico Goffredo; Darwin G Caldwell; Mirko Minnella
Original assignee: Fameccanica Data Spa; Fondazione St Italiano Tecnologia
Priority date: 2019-01-22
Filing date: 2019-01-22
Publication date: 2020-07-22

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

"Dispositivo, sistema e procedimento per l'orientamento di articoli" "Device, system and procedure for the orientation of articles"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo dell'invenzione Field of the invention

La presente invenzione si riferisce in generale a sistemi automatici per il convogliamento di articoli lungo una linea di produzione e riguarda in particolare un dispositivo, un sistema e un procedimento per orientare articoli lungo una linea di produzione. The present invention relates in general to automatic systems for conveying articles along a production line and in particular relates to a device, a system and a process for orienting articles along a production line.

L'invenzione è stata sviluppata in particolare per orientare in una posizione eretta verticale bottiglie o simili contenitori che inizialmente avanzano su un trasportatore in posizione sdraiata orizzontale con i rispettivi assi longitudinali paralleli fra loro e trasversali rispetto alla direzione di avanzamento e con le rispettive estremità superiori orientate in modo casuale rispetto alla direzione di avanzamento. The invention has been developed in particular to orient in a vertical upright position bottles or similar containers which initially advance on a conveyor in a horizontal lying position with their respective longitudinal axes parallel to each other and transversal with respect to the direction of advancement and with the respective upper ends. oriented randomly with respect to the direction of travel.

L’invenzione non è tuttavia limitata a questo specifico campo di applicazione. Nel seguito il riferimento a "articoli" intende indicare contenitori, recipienti o, più in generale, qualunque oggetto o prodotto che necessiti di essere orientato da una posizione sdraiata a una posizione eretta. However, the invention is not limited to this specific field of application. In the following the reference to "articles" means to indicate containers, containers or, more generally, any object or product that needs to be oriented from a lying position to an upright position.

Descrizione della tecnica relativa Description of the related technique

In impianti di produzione di articoli di consumo si ha spesso la necessità di variare l'orientamento di articoli che avanzano lungo una linea di trasporto da una posizione sdraiata orizzontale a una posizione eretta verticale. In consumer article production plants there is often the need to vary the orientation of articles moving along a conveyor line from a horizontal lying position to a vertical upright position.

Un esempio pratico è quello di contenitori o bottiglie che avanzano in una posizione sdraiata orizzontale con un orientamento casuale e che devono essere orientati in posizione verticale eretta prima della fase di riempimento. US-A-2012/0330457 descrive un apparecchio di orientamento robotizzato in cui articoli che sono alimentati con un orientamento iniziale orizzontale sono orientati in posizione verticale eretta per l'ulteriore trattamento in una o più stazioni in una linea di produzione. L'apparecchiatura include almeno un dispositivo di presa che preleva gli articoli da un convogliatore e li deposita su un dispositivo di raddrizzamento provvisto di una serie di guide. Il dispositivo di raddrizzamento muove le guide per disporre gli articoli in posizione verticale eretta. Ciascuna guida può includere superfici sagomate che facilitano il centraggio degli articoli. Il principale inconveniente di questa soluzione è l'elevata complessità del dispositivo raddrizzatore che necessita di una pluralità di guide mobili. A practical example is that of containers or bottles which advance in a horizontal lying position with a random orientation and which must be oriented in an upright position before the filling phase. US-A-2012/0330457 discloses a robotic orienting apparatus in which articles which are fed with an initial horizontal orientation are oriented in an upright vertical position for further processing at one or more stations in a production line. The apparatus includes at least one gripping device which picks up the articles from a conveyor and deposits them on a straightening device provided with a series of guides. The straightening device moves the guides to arrange the items in an upright position. Each guide may include shaped surfaces which facilitate the centering of the articles. The main drawback of this solution is the high complexity of the straightening device which requires a plurality of movable guides.

In generale sono noti dispositivi robotizzati per la presa e l'orientamento di articoli. L'operazione di raddrizzamento di articoli inizialmente situati in una posizione sdraiata orizzontale verso una posizione eretta verticale mediante dispositivi robotizzati richiede un controllo di almeno due motori dei dispositivi robotizzati per effettuare un movimento di rotazione e traslazione combinata degli articoli, il che comporta un'elevata complessità dei dispositivi di ribaltamento motorizzati e dei loro controlli. In general, robotic devices for gripping and orienting articles are known. The straightening operation of articles initially located in a horizontal lying position towards a vertical upright position by means of robotic devices requires a control of at least two motors of the robotic devices to effect a combined rotation and translation movement of the articles, which results in a high complexity of motorized tipping devices and their controls.

Scopo e sintesi dell'invenzione Purpose and summary of the invention

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire un dispositivo, un sistema e un procedimento per l'orientamento di articoli che superino i problemi della tecnica nota. The present invention aims to provide a device, a system and a method for orienting articles which overcome the problems of the prior art.

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto da un dispositivo, un sistema e un procedimento per l'orientamento di articoli aventi le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni. According to the present invention, this object is achieved by a device, a system and a method for orienting articles having the characteristics forming the subject of the claims.

Le rivendicazioni formano parte integrante dell'insegnamento somministrato in relazione all'invenzione. The claims form an integral part of the teaching administered in relation to the invention.

Come risulterà chiaro nel seguito della descrizione, una o più forme di attuazione della presente invenzione riguardano un dispositivo atto ad effettuare l’orientamento di articoli che avanzano su un primo trasportatore da una posizione sdraiata orizzontale ad una posizione eretta verticale su un secondo trasportatore. Gli articoli possono avere una faccia irregolare (ad esempio una bottiglia con un tappo). Ad esempio, le bottiglie possono essere disposte su un primo trasportatore in una posizione sdraiata orizzontale e con il tappo orientato in modo casuale verso il lato destro o il lato sinistro del trasportatore. Il dispositivo di orientamento è sempre in grado di trasferire l'articolo (ad esempio la bottiglia) dalla posizione sdraiata orizzontale alla posizione eretta verticale evitando l'instabilità causata dalla faccia irregolare (ad esempio il tappo) a contatto con il convogliatore. As will become clear in the following description, one or more embodiments of the present invention relate to a device suitable for carrying out the orientation of articles that advance on a first conveyor from a horizontal lying position to a vertical upright position on a second conveyor. Items can have an irregular face (for example, a bottle with a stopper). For example, the bottles can be arranged on a first conveyor in a horizontal lying position and with the cap randomly oriented towards the right or left side of the conveyor. The orientation device is always able to transfer the article (for example the bottle) from the horizontal lying position to the vertical upright position avoiding the instability caused by the irregular face (for example the cap) in contact with the conveyor.

Una o più forme di attuazione della presente invenzione riguardano un dispositivo per la presa, la rotazione e il posizionamento ordinato di una pluralità di articoli nello stesso istante e capace di modificare la posizione e l'orientamento fra gli oggetti prelevati. One or more embodiments of the present invention relate to a device for gripping, rotating and orderly positioning a plurality of articles at the same instant and capable of modifying the position and orientation between the picked objects.

Una o più forme di attuazione dell'invenzione riguardano un meccanismo di trasmissione associato a un unico attuatore disposto lontano dagli articoli da movimentare per una maggiore sicurezza ed efficienza tecnica e capace di effettuare le operazioni richieste di rotazione ed orientamento. One or more embodiments of the invention relate to a transmission mechanism associated with a single actuator arranged away from the articles to be moved for greater safety and technical efficiency and capable of carrying out the required rotation and orientation operations.

Una o più forme di attuazione possono riguardare un nuovo dispositivo che permette di effettuare la presa di articoli in punti diversi per un accurato posizionamento fra ostacoli. One or more embodiments may relate to a new device which allows the gripping of articles to be carried out at different points for accurate positioning between obstacles.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

La presente invenzione verrà ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni allegati, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: The present invention will now be described in detail with reference to the attached drawings, given purely by way of non-limiting example, in which:

- le figure 1-5 sono viste in elevazione frontale e in prospettiva di una prima forma di attuazione di un dispositivo per l'orientamento di articoli, Figures 1-5 are front elevation and perspective views of a first embodiment of a device for orienting articles,

- le figure 6-11 sono viste schematiche in elevazione frontale illustranti tre varianti di una seconda forma di attuazione di un dispositivo per l'orientamento di articoli, Figures 6-11 are schematic front elevation views illustrating three variants of a second embodiment of a device for orienting articles,

- le figure 12-17 illustrano una terza forma di attuazione di un dispositivo per l'orientamento di articoli, Figures 12-17 show a third embodiment of a device for orienting articles,

- le figure 18 e 19 illustrano un'unità di manipolazione includente una pluralità di dispositivi per l'orientamento di articoli, Figures 18 and 19 illustrate a manipulation unit including a plurality of devices for orienting articles,

- la figura 20 è una vista schematica illustrante un’unità di manipolazione portata da un robot antropomorfo, e - Figure 20 is a schematic view illustrating a handling unit carried by an anthropomorphic robot, and

- la figura 21 è una vista schematica in pianta illustrante un sistema per l'orientamento di articoli fra un primo trasportatore e un secondo trasportatore. Figure 21 is a schematic plan view illustrating a system for orienting articles between a first conveyor and a second conveyor.

Descrizione dettagliata Detailed description

Con riferimento alle figure 1-5, con 10 è indicata una prima forma di attuazione di un dispositivo per l'orientamento di articoli. Il dispositivo di orientamento 10 è atto a prelevare articoli A in una posizione sdraiata orizzontale (figure 1 e 4) ed a ruotarli di 90° in senso orario o antiorario per disporli in una posizione eretta verticale (figure 2 e 3). With reference to Figures 1-5, the number 10 indicates a first embodiment of a device for orienting articles. The orientation device 10 is adapted to pick up articles A in a horizontal lying position (Figures 1 and 4) and to rotate them by 90 ° clockwise or counterclockwise to place them in an upright vertical position (Figures 2 and 3).

Il dispositivo 10 comprende una base 12 portata da un telaio 14. La base 12 può essere mobile rispetto al telaio 14 lungo una direzione trasversale B. La base 12 porta un unico attuatore 16 selettivamente azionabile in direzioni opposte fra loro. L'attuatore 16 può essere un motore elettrico rotativo associato a un riduttore di velocità. The device 10 comprises a base 12 carried by a frame 14. The base 12 can be movable with respect to the frame 14 along a transverse direction B. The base 12 carries a single actuator 16 which can be selectively operated in opposite directions. The actuator 16 can be a rotary electric motor associated with a speed reducer.

Il dispositivo di orientamento 10 comprende un elemento di presa 18, ad esempio una ventosa collegata ad una sorgente di depressione, atto ad effettuare la presa di un rispettivo articolo A. Fra l'attuatore 16 e l'elemento di presa 18 è operativamente interposto un meccanismo di trasmissione 20 che ruota selettivamente l'orientamento dell'elemento di presa 18 di 90° in direzioni opposte fra loro in funzione della direzione di azionamento dell'attuatore 16. The orientation device 10 comprises a gripping element 18, for example a suction cup connected to a vacuum source, suitable for gripping a respective article A. Between the actuator 16 and the gripping element 18 there is operationally interposed a transmission mechanism 20 which selectively rotates the orientation of the gripping element 18 by 90 ° in opposite directions according to the direction of operation of the actuator 16.

Nella forma di attuazione illustrata nelle figure 1-5, il meccanismo di trasmissione 20 comprende due aste laterali 22 aventi rispettive estremità prossimali articolate alla base 12 attorno a rispettivi assi 24 paralleli fra loro. Le estremità distali delle aste laterali 22 sono articolate alle estremità opposte di un'asta centrale 26 attorno a rispettivi assi 28 paralleli fra loro e paralleli agli assi di articolazione 24. L'asta centrale 26 porta l'elemento di presa 18. In the embodiment illustrated in Figures 1-5, the transmission mechanism 20 comprises two lateral rods 22 having respective proximal ends articulated to the base 12 around respective axes 24 parallel to each other. The distal ends of the lateral rods 22 are articulated at the opposite ends of a central rod 26 around respective axes 28 parallel to each other and parallel to the articulation axes 24. The central rod 26 carries the gripping element 18.

Come visibile nelle figure 4 e 5, l'elemento di presa 18 può essere connesso a un elemento sporgente 30 fissato alla mezzeria dell'asta centrale 26 e sporgente rispetto all'asta centrale 26 lungo una direzione parallela agli assi di articolazione 28. L'estremità distale dell'elemento sporgente 30 che porta l'elemento di presa 18 è collegata all'attuatore 16 tramite un'asta articolata 32 includente una sezione prossimale 34, una sezione intermedia 36 e una sezione distale 38. La sezione prossimale 34 è articolata attorno ad un asse 40 fisso rispetto alla base 12 e può oscillare attorno all'asse 40 in senso orario o in senso antiorario in funzione del verso di azionamento dell'attuatore 16. La sezione intermedia 36 è articolata all'estremità esterna della sezione prossimale 34. La sezione distale 38 è articolata all'estremità esterna della sezione distale 36. Un elemento elastico (non illustrato) può essere disposto fra la sezione intermedia 36 e la sezione distale 38. As visible in Figures 4 and 5, the gripping element 18 can be connected to a protruding element 30 fixed to the center line of the central rod 26 and protruding with respect to the central rod 26 along a direction parallel to the articulation axes 28. distal end of the protruding member 30 carrying the gripping member 18 is connected to the actuator 16 via an articulated rod 32 including a proximal section 34, an intermediate section 36 and a distal section 38. The proximal section 34 is articulated around to an axis 40 fixed with respect to the base 12 and can oscillate around the axis 40 in a clockwise or counterclockwise direction according to the direction of actuation of the actuator 16. The intermediate section 36 is articulated at the outer end of the proximal section 34. The distal section 38 is articulated at the outer end of the distal section 36. An elastic element (not shown) can be disposed between the intermediate section 36 and the distal section 38.

Il meccanismo di trasmissione 20 può essere specificamente dimensionato in funzione delle dimensioni dell’oggetto da prelevare. In particolare, prendendo come input la distanza fra gli assi 24 e la lunghezza delle aste laterali 22, si possono ottenere le lunghezze dell’asta centrale 26 e delle sezioni 34, 36 e 38. The transmission mechanism 20 can be specifically sized according to the size of the object to be picked up. In particular, taking as input the distance between the axes 24 and the length of the side rods 22, the lengths of the central rod 26 and of the sections 34, 36 and 38 can be obtained.

Con riferimento alla figura 1, si definiscono i seguenti parametri e variabili: With reference to Figure 1, the following parameters and variables are defined:

l = distanza fra gli assi 24; l = distance between the axes 24;

a = lunghezza delle aste laterali 22; a = length of the side rods 22;

b = lunghezza dell’asta centrale 26; b = length of the central rod 26;

r = lunghezza della sezione prossimale 34; r = length of the proximal section 34;

r1 = somma delle lunghezze delle sezioni 36, 38; r1 = sum of the lengths of the sections 36, 38;

θ1 = angolo fra un asse verticale e un’asta laterale 22; θ2i = angolo fra un asse verticale e l’asta laterale 22 in una configurazione iniziale; θ1 = angle between a vertical axis and a lateral rod 22; θ2i = angle between a vertical axis and the lateral rod 22 in an initial configuration;

θ2f = angolo fra un asse verticale e l’asta laterale 22 in una configurazione finale; θ2f = angle between a vertical axis and the lateral rod 22 in a final configuration;

θp angolo fra l’asta centrale 26 e la sezione distale 38. θp angle between the central rod 26 and the distal section 38.

Dati b and l, a e θ1 possono essere calcolati per una rotazione oraria con la seguente formula: Data b and l, a and θ1 can be calculated for an hourly rotation with the following formula:

e And

Il dispositivo 10 effettua la presa di un articolo A in posizione sdraiata orizzontale nella configurazione illustrata nella figura 1. In questa configurazione l’asta centrale 26 è orizzontale e sostanzialmente ortogonale all’asta articolata 32. The device 10 grips an article A in a horizontal lying position in the configuration shown in Figure 1. In this configuration, the central rod 26 is horizontal and substantially orthogonal to the articulated rod 32.

Partendo dalla posizione di figura 1, un’oscillazione di 90° in senso antiorario o in senso orario della sezione prossimale 34 dell’asta articolata 32 cambia la configurazione del meccanismo di trasmissione 20 come illustrato, rispettivamente, nelle figure 2 e 3. L’articolo A viene ruotato di 90° in senso orario (figura 2) o in senso antiorario (figura 3). Starting from the position of Figure 1, a 90 ° counterclockwise or clockwise oscillation of the proximal section 34 of the articulated rod 32 changes the configuration of the transmission mechanism 20 as illustrated, respectively, in Figures 2 and 3. The item A is rotated 90 ° clockwise (figure 2) or counterclockwise (figure 3).

Le figure 6-11 illustrano tre possibili varianti di una seconda forma di attuazione di un dispositivo per l'orientamento di articoli. Figures 6-11 illustrate three possible variants of a second embodiment of a device for orienting articles.

Gli elementi corrispondenti a quelli precedentemente descritti sono indicati con gli stessi riferimenti numerici. The elements corresponding to those previously described are indicated with the same numerical references.

Nella variante illustrata nelle figure 6 e 7 il dispositivo di orientamento 10 comprende due pulegge 50, girevoli attorno a rispettivi assi 52 stazionari rispetto alla base 12, e portanti rispettivi elementi di presa 18, ad esempio ventose collegate ad una sorgente di depressione. Le pulegge 50 possono essere associate a rispettivi elementi elastici 54 che tengono le pulegge 50 in una posizione nella quale gli elementi di presa 18 sono affacciati agli articoli A da prelevare. Le pulegge 50 sono collegate ad un unico attuatore 16 mediante un organo di trasmissione flessibile 56 che coopera con una pluralità di ruote girevoli attorno ad assi stazionari rispetto alla base 12. L'attuatore 16 coopera con l'organo di trasmissione flessibile 56 tramite una ruota o una puleggia. L'azionamento dell'attuatore 16 in una prima direzione comanda l'oscillazione di una delle due pulegge 50 attorno al rispettivo asse di rotazione 52 mentre l'altra puleggia rimane ferma in posizione di riposo. In the variant illustrated in Figures 6 and 7, the orientation device 10 comprises two pulleys 50, rotatable around respective axes 52 stationary with respect to the base 12, and carrying respective gripping elements 18, for example suction cups connected to a vacuum source. The pulleys 50 can be associated with respective elastic elements 54 which hold the pulleys 50 in a position in which the gripping elements 18 face the articles A to be picked up. The pulleys 50 are connected to a single actuator 16 by means of a flexible transmission member 56 which cooperates with a plurality of wheels rotating around stationary axes with respect to the base 12. The actuator 16 cooperates with the flexible transmission member 56 by means of a wheel or a pulley. The actuation of the actuator 16 in a first direction causes the oscillation of one of the two pulleys 50 around the respective axis of rotation 52 while the other pulley remains stationary in the rest position.

Le figure 8 e 9 illustrano una prima variante del dispositivo di orientamento 10 illustrato nelle figure 6 e 7. In questo caso, è prevista un'unica puleggia 50 girevole attorno ad un rispettivo asse di rotazione 52. L'asse di rotazione 52 della puleggia 50 è portato da un supporto 58 che è articolato alla base 12 attorno ad un asse 60. In questa variante le estremità opposte dell'organo di trasmissione flessibile 56 sono connesse a zone diametralmente opposte fra loro della puleggia 50, per cui l’azionamento in versi opposti dell'attuatore 16 comanda rotazioni della puleggia 50 attorno all'asse 52 in direzioni opposte. L’organo di trasmissione flessibile 56 comanda il movimento di rotazione della puleggia 50 attorno all'asse 52 e un’oscillazione del supporto 58 attorno all'asse 60. Due arresti 62 possono essere previsti per limitare il movimento di oscillazione del supporto 58 attorno all'asse 60. L'oscillazione del supporto 58 attorno all'asse 60 permette di disporre gli articoli A in posizione eretta nella stessa posizione sia nel caso in cui gli articoli A vengono ruotati in senso orario sia nel caso in cui gli articoli A vengono ruotati in senso antiorario. Figures 8 and 9 illustrate a first variant of the orientation device 10 illustrated in Figures 6 and 7. In this case, a single pulley 50 is provided that can rotate around a respective axis of rotation 52. The axis of rotation 52 of the pulley 50 is carried by a support 58 which is articulated at the base 12 around an axis 60. In this variant the opposite ends of the flexible transmission member 56 are connected to diametrically opposite regions of the pulley 50, so that the drive in opposite directions of the actuator 16 control rotations of the pulley 50 about the axis 52 in opposite directions. The flexible transmission member 56 controls the rotation movement of the pulley 50 around the axis 52 and an oscillation of the support 58 around the axis 60. Two stops 62 can be provided to limit the oscillation movement of the support 58 around the axis 60. The oscillation of the support 58 around the axis 60 allows the articles A to be arranged in an upright position in the same position both in the case in which the articles A are rotated clockwise and in the case in which the articles A are rotated counterclockwise.

Le figure 10 e 11 illustrano una terza variante della seconda forma di attuazione del dispositivo di orientamento 10. Nella variante illustrata nelle figure 10 e 11, così come nella variante delle figure 8 e 9, il dispositivo di orientamento 10 comprende un'unica puleggia 50 provvista di un elemento di presa 18 e collegata all'attuatore 16 tramite un organo di trasmissione flessibile 56. Rispetto alla variante delle figure 8 e 9, il supporto 58 portante la puleggia 50 è mobile rispetto alla base 12 lungo una direzione trasversale B. Possono essere previsti due arresti di fine corsa 62 per limitare il movimento in direzione trasversale del supporto 58. Il movimento dell'organo di trasmissione flessibile 56 comanda la rotazione della puleggia 50 attorno all'asse di rotazione 52 e lo spostamento in direzione trasversale B del supporto 58, in modo che gli articoli A possono essere disposti in posizione eretta verticale sempre nella stessa posizione nella direzione trasversale B sia nel caso in cui l'orientamento dell’articolo A avviene mediante una rotazione della puleggia 50 in senso antiorario sia nel caso in cui l'orientamento dell'articolo A avviene mediante una rotazione della puleggia 50 in senso antiorario. Figures 10 and 11 illustrate a third variant of the second embodiment of the orientation device 10. In the variant illustrated in Figures 10 and 11, as well as in the variant of Figures 8 and 9, the orientation device 10 comprises a single pulley 50 provided with a gripping element 18 and connected to the actuator 16 by means of a flexible transmission member 56. With respect to the variant of Figures 8 and 9, the support 58 carrying the pulley 50 is movable with respect to the base 12 along a transverse direction B. They can two end-of-stroke stops 62 are provided to limit the movement in the transverse direction of the support 58. The movement of the flexible transmission member 56 controls the rotation of the pulley 50 about the axis of rotation 52 and the movement of the support in the transverse direction B 58, so that the articles A can be arranged in an upright vertical position always in the same position in the transverse direction B and in the cas or in which the orientation of the article A occurs through a rotation of the pulley 50 in an anticlockwise direction and in the case in which the orientation of the article A occurs through a rotation of the pulley 50 in an anticlockwise direction.

Nelle figure 12-16 è illustrata una terza forma di attuazione di un dispositivo di orientamento di articoli. Anche in questo caso gli elementi corrispondenti a quelli precedentemente descritti sono indicati dagli stessi riferimenti numerici. Figures 12-16 show a third embodiment of an article orientation device. Also in this case the elements corresponding to those previously described are indicated by the same numerical references.

In questa forma di attuazione, il dispositivo di orientamento 10 comprende un supporto verticale 70 che può essere mobile rispetto al telaio 14 lungo una direzione trasversale B. Il supporto verticale 70 è associato a un meccanismo a quadrilatero articolato che collega l'attuatore 16 all’elemento di presa 18. In una possibile forma di realizzazione, il meccanismo a quadrilatero articolato comprende due ruote 72 portate in modo girevole da estremità opposte del supporto verticale 70 e collegate fra loro da un'asta 74. L'attuatore 16 può essere collegato alla ruota superiore 72 e l'elemento di presa 18 può essere connesso alla ruota inferiore 72. L'azionamento dell'attuatore 16 comanda la rotazione delle ruote 72 attorno ai rispettivi assi di rotazione e, di conseguenza, una variazione dell'orientamento dell'organo di presa 18 fra una posizione di presa e una posizione di rilascio, come illustrato nel figure 12, 13 e 14. In this embodiment, the orientation device 10 comprises a vertical support 70 which can be movable with respect to the frame 14 along a transverse direction B. The vertical support 70 is associated with an articulated quadrilateral mechanism which connects the actuator 16 to the gripping element 18. In a possible embodiment, the articulated quadrilateral mechanism comprises two wheels 72 rotatably carried by opposite ends of the vertical support 70 and connected to each other by a rod 74. The actuator 16 can be connected to the upper wheel 72 and the gripping element 18 can be connected to the lower wheel 72. The actuation of the actuator 16 controls the rotation of the wheels 72 around their respective axes of rotation and, consequently, a variation of the orientation of the member grip 18 between a gripping position and a release position, as illustrated in Figures 12, 13 and 14.

In una possibile forma di attuazione, il dispositivo di orientamento 10 può comprendere almeno una pinza 76 portata dal supporto centrale 74 e atta ad afferrare un articolo A dopo che l'articolo A è stato ruotato nella posizione eretta verticale. In una possibile forma di realizzazione, il dispositivo di orientamento 10 può comprendere due pinze 76 situate da parti opposte del supporto verticale 74 per afferrare articoli A ruotati in senso orario o in senso antiorario. Le pinze 76 possono essere movimentate in direzione verticale lungo il supporto centrale 70 per rilasciare l'articolo A in una posizione eretta verticale. La movimentazione in direzione verticale degli articoli A mediante le pinze 76 può essere utile ad esempio per evitare interferenze con ostacoli 78 come indicato schematicamente nella figura 17. In a possible embodiment, the orienting device 10 can comprise at least one gripper 76 carried by the central support 74 and adapted to grip an article A after the article A has been rotated into the upright vertical position. In a possible embodiment, the orienting device 10 can comprise two grippers 76 located on opposite sides of the vertical support 74 for gripping articles A rotated in a clockwise or counterclockwise direction. The grippers 76 can be moved vertically along the central support 70 to release the article A in an upright vertical position. The vertical movement of the articles A by means of the grippers 76 can be useful, for example, to avoid interference with obstacles 78 as shown schematically in Figure 17.

Con riferimento alle figure 18 e 19, in una possibile forma di realizzazione una pluralità di dispositivi di orientamento 10 possono essere portati da uno stesso telaio 14 per formare un'unità di manipolazione 80 atta ad effettuare contemporaneamente la presa e l'orientamento di una pluralità di articoli A. I vari dispositivi di orientamento 10 dell'unità di manipolazione 80 possono essere mobili nella direzione trasversale B in modo indipendente uno dall’altro. Ciascuno dei dispositivi di orientamento 10 ha un rispettivo attuatore 16 che può essere azionato in modo indipendente dagli attuatori 16 degli altri dispositivi di orientamento 10, per cui ciascun dispositivo di orientamento 10 può orientare il rispettivo articolo A mediante una rotazione in verso orario o antiorario in modo indipendente dagli altri dispositivi di orientamento 10. La figura 19 illustra schematicamente una fase operativa dell'unità di manipolazione 80 nella quale i vari dispositivi di orientamento 10 orientano i rispettivi articoli A in modo diverso fra loro. With reference to figures 18 and 19, in a possible embodiment a plurality of orientation devices 10 can be carried by the same frame 14 to form a manipulation unit 80 capable of simultaneously gripping and orienting a plurality of articles A. The various orienting devices 10 of the handling unit 80 can be movable in the transverse direction B independently of each other. Each of the orienting devices 10 has a respective actuator 16 which can be operated independently by the actuators 16 of the other orienting devices 10, whereby each orienting device 10 can orient the respective article A by means of a clockwise or counterclockwise rotation in independently of the other orienting devices 10. Figure 19 schematically illustrates an operating step of the handling unit 80 in which the various orienting devices 10 orient the respective articles A in a different way.

Come illustrato nella figura 20, il telaio 14 dell'unità di manipolazione 80 può essere portato da un robot industriale commerciale 82, ad esempio un robot antropomorfo. As illustrated in Figure 20, the frame 14 of the handling unit 80 can be carried by a commercial industrial robot 82, for example an anthropomorphic robot.

La figura 31 è una vista schematica in pianta che illustra un sistema 84 per l'orientamento di articoli A da una posizione sdraiata orizzontale ad una posizione eretta verticale. Il sistema 84 comprende un primo trasportatore 86 sul quale gli articoli A sono disposti in posizione sdraiata orizzontale. Il primo trasportatore 86 trasporta gli articoli A in una direzione longitudinale C. Gli articoli A sono disposti sul primo trasportatore 86 con rispettivi assi longitudinali D paralleli fra loro e trasversali rispetto alla direzione di avanzamento C. Gli articoli A hanno rispettive estremità superiori E che sono orientate in modo casuale verso il lato destro o verso il lato sinistro del primo trasportatore 86. Un'unità di manipolazione 80 comprendente una pluralità di dispositivi di orientamento 10 preleva di volta in volta un gruppo di articoli A dal primo trasportatore 86, li orienta in modo che tutti gli articoli A siano disposti in posizione eretta verticale con le estremità superiori E rivolte verso l'alto e li deposita su un secondo trasportatore 88. L'unità di manipolazione 80 può essere controllata da un'unità di controllo 90 che comanda i vari dispositivi di orientamento 10 dell'unità di manipolazione 80 in funzione di informazioni sull'orientamento degli articoli A sul primo trasportatore 86 fornite da un dispositivo rilevatore 92 atto a rilevare la posizione degli articoli A, costituito ad esempio da una telecamera. Figure 31 is a schematic plan view illustrating a system 84 for orienting articles A from a horizontal lying position to a vertical upright position. The system 84 comprises a first conveyor 86 on which the articles A are arranged in a horizontal lying position. The first conveyor 86 carries the articles A in a longitudinal direction C. The articles A are arranged on the first conveyor 86 with respective longitudinal axes D parallel to each other and transverse to the direction of advance C. The articles A have respective upper ends E which are randomly oriented towards the right side or towards the left side of the first conveyor 86. A handling unit 80 comprising a plurality of orienting devices 10 takes each time a group of articles A from the first conveyor 86, orientates them in each case so that all the articles A are arranged in a vertical upright position with the upper ends E facing upwards and deposits them on a second conveyor 88. The handling unit 80 can be controlled by a control unit 90 which controls the various orienting devices 10 of the handling unit 80 as a function of information on the orientation of the articles A on the former conveyor 86 provided by a detecting device 92 adapted to detect the position of the articles A, constituted for example by a camera.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione così come definito dalle rivendicazioni che seguono. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the details of construction and the embodiments may be widely varied with respect to those described and illustrated without thereby departing from the scope of the invention as defined by the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Device for orienting articles (A) from a horizontal lying position to a vertical standing position, comprising: - a gripping element (18), - an actuator (16) which can be selectively operated in opposite directions, e - a transmission mechanism (20) operatively arranged between said gripping element (18) and said actuator (16) to selectively rotate the orientation of the gripping element (18) by 90 ° in opposite directions with respect to a position of gripping of the articles (A) as a function of the direction of operation of said actuator (16).

Device according to claim 1, wherein said transmission mechanism (20) comprises: - a base (12) carrying said actuator (16), - a pair of lateral rods (22) having respective proximal ends articulated to said base (12) around respective axes (24) parallel to each other, - a central rod (26) having opposite ends articulated to respective distal ends of the lateral rods (22) about respective axes (28) parallel to each other, and - an articulated rod (32) including a proximal section (34), an intermediate section (36) and a distal section (38) articulated in cascade with each other, in which the proximal section (34) is articulated with respect to said base ( 12) around an axis (40) and is controlled by said actuator (16) to oscillate around said axis (40) and in which a distal end of the articulated rod (32) is connected to said central rod (26) and carries said gripping element (18).

Device according to claim 1, wherein said transmission mechanism (20) comprises at least one pulley (50) rotatable around a respective axis of rotation (52) and carrying a respective gripping element (18) and a transmission member flexible (56) which connects said actuator (16) to said pulley (50).

4. Device according to claim 1, wherein said transmission mechanism (20) comprises a vertical support (70) carrying a pair of rotating wheels (72) connected to each other by a rod (74), in which one of said wheels (72) is rotated by said actuator (16) and a second of said wheels (72) is connected to said gripping element (18).

5. Handling unit (80) comprising a plurality of orienting devices (10) according to one or more of the preceding claims carried by a common frame (14).

6. Handling unit according to claim 5, wherein said orienting devices (10) are movable with respect to said frame (14) along a transverse direction (B) independently from each other.

7. System (84) for orienting articles (A) from a horizontal lying position to a vertical standing position, comprising: - a first conveyor (86) arranged to advance in a direction (C) articles (A) arranged in a horizontal lying position with respective longitudinal axes (D) parallel to each other and transversal with respect to said direction of advancement (C) and with respective upper ends (E) randomly oriented to the right or left side of the first conveyor (86), - a handling unit according to claim 5 or claim 6 arranged to pick up groups of articles (A) in a horizontal lying position from said first conveyor (86) and to orient them in an upright vertical position with the respective upper ends (E) oriented upwards, and - a second conveyor (88) on which said handling unit (80) positions said articles (A) oriented in an upright vertical position with the respective upper ends (E) oriented upwards.

System according to claim 7, wherein the orienting devices (10) of said manipulation unit (80) are individually controlled by an electronic control unit (90) as a function of information provided by a detector device (92) which detects the position of the upper ends (E) of said articles (A) on said first conveyor (86).

9. A process for orienting articles (A) from a horizontal lying position to a vertical standing position, comprising: - provide a gripping element (18) suitable for gripping articles (A) in a horizontal lying position, - providing an actuator (16) which can be selectively operated in opposite directions, e - transferring the movement from said actuator (16) to said gripping element (18) by means of a transmission mechanism (20) which selectively rotates the orientation of said gripping element (18) by 90 ° in opposite directions with respect to the position of taken as a function of the direction of operation of said actuator (16).

10. Process according to claim 9, comprising: - making articles (A) advance in a horizontal lying position along a direction (C) with said articles (A) arranged with respective longitudinal axes (D) parallel to each other and transversal with respect to said direction of advancement (C) and with respective upper ends (E) randomly oriented to the right or to the left with respect to said direction of advancement (C), - picking up successive groups of articles (A) in a horizontal lying position by means of respective gripping elements (18) associated with respective actuators (16) and respective transmission mechanisms (20), and - orienting the articles (A) of said group in a vertical upright position with their respective upper ends (E) oriented upwards, and - depositing said group of articles (A) on a second conveyor (88) in an upright vertical position with the respective upper ends (E) oriented upwards.