IT201900012600A1 - Apparato e metodo per la formazione di unità di carico combinate - Google Patents

Description

Descrizione di Brevetto di Invenzione Industriale avente per titolo:

“APPARATO E METODO PER LA FORMAZIONE DI UNITÀ DI CARICO

COMBINATE”.

CAMPO TECNICO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un apparato e un metodo per la formazione di unità di carico combinate.

In particolare, l’apparato secondo la presente invenzione può comprendere magazzini, dispositivi e veicoli a guida automatica per la formazione di unità di carico combinate, cioè unità di carico miste formate da prodotti di tipo diverso.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Negli impianti produttivi esiste la necessità di realizzare combinazioni di colli di prodotti finiti differenti in una medesima unità di carico, cioè in uno stesso carico pallettizzato, per poter quindi inviare tale unità di carico o carico pallettizzato direttamente ad impianti di produzione oppure ad un utilizzatore finale, per esempio ad un centro di distribuzione o alla vendita al dettaglio.

I colli di prodotti finiti sono perciò depallettizzati dai pallet originari, con cui sono arrivati direttamente dalla produzione o tramite spedizioniere o trasportatore, e sono nuovamente pallettizzati – subito o in un secondo momento – smistati e/o assortiti come richiesto, in modo da poter essere spediti ai clienti che li hanno ordinati, oppure per poterli stoccare in scaffali di un magazzino in attesa di un futuro smistamento o spedizione.

Il motivo di questa depallettizzazione e della successiva pallettizzazione consiste nel fatto che i colli di prodotti finiti non sempre possono essere spediti così come sono stati ricevuti, perché i suddetti colli sono sistemati in pallet formati da articoli dello stesso tipo, cioè omogenei per tipologia di prodotti, mentre gli ordini dei clienti possono essere composti da articoli combinati o misti.

Quindi, partendo dai pallet ricevuti con lotti di articoli omogenei, la merce deve essere smistata in lotti di articoli misti o eterogenei i quali rappresentano gli ordini dei clienti. Si riportano di seguito dei procedimenti di tipo noto per ottenere tali unità di carico miste o combinate.

Secondo un procedimento di tipo noto, si effettua una depallettizzazione e una pallettizzazione simultanea a strato, tale procedimento essendo anche detto layer picking.

Si prevede quindi una formazione di unità di carico miste o combinate mediante una depallettizzazione delle unità di carico con prodotti dello stesso tipo o omogenei e una simultanea pallettizzazione sulla nuova unità di carico combinata da realizzare, tale unità di carico essendo formata con prodotti di tipo diverso presi dalle unità di carico con prodotti omogenei.

Questo procedimento comporta l’utilizzo di un dispositivo di depallettizzazione, per esempio una pinza di presa, che consente la depallettizzazione di uno strato da una unità di carico con prodotti omogenei e una pallettizzazione su un supporto apposito, per esempio un pallet, oppure sull’ultimo strato della unità di carico in via di realizzazione.

Il dispositivo di depallettizzazione può essere montato su un robot antropomorfo o su un manipolatore cartesiano, in tal caso le unità di carico vengono trasferite alla zona di lavoro mediante veicoli a guida manuale o automatica oppure mediante opportuni mezzi trasportatori.

In alternativa, il dispositivo di depallettizzazione può essere montato direttamente su un veicolo a guida manuale o automatica, in tal caso le unità di carico possono rimanere ferme durante le operazioni di trasferimento dello strato di colli e vengono movimentate solo una volta che le operazioni di trasferimento sono esaurite o completate.

Le unità di carico di prodotti omogenei prima di essere trasferite all’area di lavoro devono essere trattate, in modo manuale, per rimuovere il film plastico o le reggette per la stabilizzazione e per la protezione avvolte attorno alla unità di carico. Normalmente, le unità di carico così trattate vengono inoltre trasferite ad un’area di stoccaggio in prossimità dell’area di lavoro per poterle alimentare in tempi rapidi. Le tipologie di pinze di presa possono essere differenti a seconda delle tipologie di prodotti da movimentare: possono essere utilizzate ad esempio pinze che utilizzano il vuoto per sostenere lo strato, pinze con sponde mobili che sostengono lo strato per pressione oppure pinze con piani a rulli che possono infilarsi al di sotto dello strato separandolo da quello sottostante e sostenendolo positivamente.

Un procedimento del tipo ora descritto comporta dei limiti nella tipologia di prodotti che possono essere trattati e potrebbe non essere affidabile con alcune tipologie di prodotti o comportare rischi di danneggiamento dei prodotti stessi.

Inoltre, vi sono delle limitazioni nel trattamento di unità di carico con dimensioni strato differenti ed in termini di possibili schemi di pallettizzazione delle unità di carico, è richiesto uno spazio rilevante sia per l’installazione del depallettizzatorepallettizzatore, sia per l’area destinata allo stoccaggio delle unità di carico trattate, ed è normalmente necessaria una lavorazione manuale delle unità di carico di prodotti uniformi per effettuare la rimozione del film/reggetta (completa o parziale).

Secondo un altro procedimento di tipo noto, la depallettizzazione e la successiva pallettizzazione avvengono in modo simultaneo a file – tale procedimento essendo anche detto case picking.

Questo procedimento prevede la depallettizzazione delle unità di carico uniformi o omogenee a singole file e la simultanea nuova pallettizzazione delle unità di carico combinate o miste.

Il procedimento comporta l’utilizzo di un dispositivo di depallettizzazione, per esempio una pinza di presa, che consente di depallettizzare una fila di colli da una unità di carico e di pallettizzarla su un supporto apposito (pallet) o sull’ultimo strato della unità di carico da realizzare.

Anche in questo caso il dispositivo di depallettizzazione può essere montato su un robot antropomorfo o su un manipolatore cartesiano.

Il suddetto procedimento comporta dei limiti nella tipologia di prodotti che possono essere trattati, può non essere affidabile con alcune tipologie di prodotti, può avere delle limitazioni in termini di possibili schemi di pallettizzazione delle unità di carico. Inoltre, questo procedimento richiede uno spazio rilevante sia per l’installazione del depallettizzatore/pallettizzatore, sia per l’area destinata allo stoccaggio delle unità di carico trattate.

Anche questo procedimento richiede un trattamento manuale delle unità di carico di prodotti uniformi per effettuare la rimozione del film/reggette, completa o parziale. Secondo un altro procedimento di tipo noto, la depallettizzazione e la pallettizzazione avvengono non simultaneamente.

Il procedimento prevede la depallettizzazione di unità di carico uniformi a strati o a file e la successiva movimentazione dei colli verso la pallettizzazione dopo averli eventualmente trattati per gestirli nel modo più opportuno: singolarizzati, allineati, distanziati, ruotati, accumulati, eccetera.

La pallettizzazione delle unità di carico combinate in tal caso viene fatta non simultaneamente alla depallettizzazione.

Anche questo procedimento comporta quindi normalmente un dispositivo di depallettizzazione, per esempio un primo tipo di pinza di presa, dedicato alla depallettizzazione e un diverso dispositivo di pallettizzazione, per esempio un secondo tipo di pinza di presa differente dal primo, dedicato alla pallettizzazione dei colli.

In entrambi i casi i dispositivi di depallettizzazione e pallettizzazione possono essere montati su un rispettivo robot antropomorfo o manipolatore cartesiano.

Anche questo procedimento comporta dei limiti nella tipologia di prodotti che possono essere trattati, può non essere affidabile con alcune tipologie di prodotti e richiede uno spazio rilevante sia per l’installazione del dispositivo di depallettizzazione e del dispositivo di pallettizzazione, sia per l’area destinata allo stoccaggio delle unità di carico trattate.

Anche questo procedimento richiede normalmente la necessità di un trattamento manuale delle unità di carico di prodotti uniformi per effettuare la rimozione del film/reggetta, completa o parziale.

Tutti i procedimenti sopracitati hanno inoltre un importante svantaggio comune: per la realizzazione delle unità di carico combinate è necessario utilizzare delle unità di carico di prodotti uniformi preventivamente pallettizzate, avvolte con film plastico e/o dotate di reggette ed etichettate, con un notevole spreco di tempo, materiale ed energia.

SCOPI DELL’INVENZIONE

Il compito della presente invenzione è quello di migliorare lo stato della tecnica nel settore degli apparati e dei metodi per la formazione di unità di carico combinate e nel settore dei magazzini automatici dotati di tali dispositivi.

Nell’ambito di tale compito tecnico, costituisce uno scopo della presente invenzione mettere a punto un apparato e un metodo per la formazione di unità di carico combinate che consentano di superare gli inconvenienti precedentemente lamentati.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di mettere a punto un apparato e un metodo per la formazione di unità di carico combinate che consentano di eliminare la necessità di utilizzare apparecchiature e dispositivi, quali i depallettizzatori o simili, per poter utilizzare colli o strati di prodotti già raggruppati in unità di carico uniformi. Ancora un altro scopo della presente invenzione è quello di mettere a punto un apparato e un metodo per la formazione di unità di carico combinate che consentano di formare delle unità di carico combinate utilizzando colli di prodotti o strati di prodotti che provengono direttamente dalle stazioni produttive dell’impianto, senza che questi subiscano dei trattamenti preparatori o vengano preventivamente raggruppati in unità di carico uniformi.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di rendere disponibile un apparato ed un metodo per la formazione di unità di carico combinate che consentano di ridurre l’utilizzo degli spazi all’interno degli impianti produttivi.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un apparato ed un metodo per la formazione di unità di carico combinate che consentano di trattare, con pari efficacia ed in modo versatile, tipologie di prodotti di natura diversa e/o con diversi schemi di composizione delle unità di carico combinate.

Secondo un aspetto della presente invenzione è presentato un apparato per la formazione di unità di carico combinate secondo la rivendicazione 1.

In relazione ad altri aspetti della presente invenzione sono presentati dei metodi per la formazione di unità di carico combinate secondo una delle rivendicazioni indipendenti da 8 a 10.

Le rivendicazioni dipendenti si riferiscono a forme di attuazione preferite e vantaggiose dell’invenzione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI.

Le caratteristiche dell’invenzione saranno meglio comprese da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e dalle annesse tavole di disegni, dati quale esempio non limitativo, nei quali:

la figura 1 è una vista in pianta di un apparato secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una vista assonometrica dall’alto di un apparato di cui alla figura 1; la figura 3 è una vista assonometrica laterale dal lato sinistro di un apparato di cui alle figure precedenti;

la figura 4 è una vista assonometrica laterale dal lato destro di un apparato di cui alle figure precedenti;

la figura 5 è una vista in pianta di un impianto produttivo comprendente l’apparato secondo la presente invenzione;

la figura 6 è una vista assonometrica dell’impianto produttivo di figura 5;

la figura 7 è una vista assonometrica, da differente angolazione, dell’impianto produttivo di figura 5;

la figura 8 è una vista assonometrica di dettaglio di un primo pallettizzatore dell’apparato;

la figura 9 è una vista assonometrica di dettaglio di un secondo pallettizzatore dell’apparato;

la figura 10 è una vista assonometrica di dettaglio di un terzo pallettizzatore dell’apparato.

FORME DI ATTUAZIONE DELL’INVENZIONE.

Nella presente descrizione, per unità di carico si intende l’insieme di colli di prodotti finiti, sia quelli destinati direttamente al mercato degli utenti finali, sia quelli destinati come materiali ausiliari ad impianti di produzione; inoltre, i colli di prodotti sono costituiti da scatole, scatoloni, o altri simili contenitori, ma potrebbero essere anche di altro tipo per esempio fardelli di bottiglie o simili, oppure colli di rotoli di carta, confezioni di prodotti dell’industria ceramica, e altri ancora.

Le dimensioni e le proporzioni dimensionali dei colli di prodotti possono essere qualsiasi, senza particolari limitazioni; nelle forme di attuazione della presente invenzione, per semplicità di rappresentazione, i colli di prodotti hanno conformazione sostanzialmente parallelepipeda.

Inoltre, con il termine pallet si intenderà l’elemento utilizzato per supportare l’unità di carico durante le operazioni di completamento dell’unità di carico, esso può essere un pallet di diverse forme, dimensioni e materiali; per semplicità con il termine pallet si intenderà anche un cosiddetto “slipsheet” oppure, in generale, un elemento che abbia caratteristiche tali da svolgere la funzione di supporto e movimentazione dell’unità di carico.

Con particolare riferimento alle figure 1-4, è illustrata una zona di un apparato 10 per la formazione di unità di carico combinate 70 costituite da colli di prodotti di diverso tipo; nell’apparato 10 sono previsti i seguenti dispositivi, alcuni dei quali possono anche non essere sempre presenti: almeno un magazzino 20 per lo stoccaggio di prodotti a bassa rotazione, uno o più trasportatori di pallettizzazione 30, almeno un veicolo a guida automatica 40, per esempio un veicolo a guida automatica dotato di quattro ruote sterzanti, più in generale un veicolo a guida automatica dotato di almeno un trasportatore, nel seguito denominato anche semplicemente agv, almeno un trasportatore per pile di falde 50, e almeno trasportatore di ingresso 60 di strati di prodotto singoli provenienti dai pallettizzatori P1,P2,P3.

La configurazione minima dell’apparato 10 comprende almeno un pallettizzatore P1,P2,P3, almeno un trasportatore di pallettizzazione 30, almeno un agv 40, almeno un magazzino 20 per lo stoccaggio di prodotti a bassa rotazione, ed almeno un trasportatore di ingresso 60 di strati di prodotto singoli.

Il/i trasportatore/i per pile di pallet 90 ed il/i trasportatore/i per pile di falde 50 potrebbero anche non fare parte dell’apparato 10.

Nella forma di attuazione dell’apparato 10 rappresentata nelle allegate figure, sono previsti tre trasportatori di pallettizzazione 30, disposti affiancati l’uno all’altro.

Ciascun trasportatore di pallettizzazione 30 comprende un telaio di supporto 31, un nastro trasportatore a catena modulare 32 e presenta un lato esterno 34 e un lato interno 36.

Il nastro trasportatore a catena modulare 32 è azionato da mezzi motori 33 con entrambi i versi di movimento (freccia A, freccia B), consentendo l’uscita delle unità di carico combinate completate 70 e l’ingresso, al loro interno delle unità di carico combinate parziali 71 sullo stesso lato, per esempio il lato esterno 34, che può essere avvicinato dall’agv 40.

In altri casi, l’entrata delle unità di carico combinate parziali 71 può avvenire sul lato interno 36, tale lato essendo adiacente ad un dispositivo di movimentazione dei prodotti del magazzino 20.

I trasportatori di pallettizzazione 30 facenti parte dell’apparato 10, i trasportatori interni ai pallettizzatori P1,P2,P3 ed in generale i trasportatori facenti parte del sistema, consentono di trattare unità di carico 70 senza pallet, o senza altre tipologie di supporto, al di sotto dei colli di prodotti.

Questa caratteristica, ottenuta mediante l’utilizzo dei suddetti nastri trasportatori a catena modulare 32, è dovuta al passaggio 35 di dimensioni particolarmente ridotte fra il trasportatore di pallettizzazione 30 e l’agv 40. Questa caratteristica permette di trasferire le unità di carico anche di colli instabili e pallettizzati con schemi colonnari, eliminando la gestione dei pallet nei pallettizzatori P1,P2,P3 ed eventualmente nel trasportatore di pallettizzazione 30 stesso. Si ottiene quindi una notevole semplificazione nei casi in cui sono previste diverse tipologie di pallet.

Infatti, l’inserimento del pallet sotto all’unità di carico completate 70 viene fatto successivamente, in un altro dispositivo 200 previsto per tale scopo, cioè prima della spedizione o dello stoccaggio a magazzino.

Il trasferimento delle unità di carico 70, 71 avviene mediante veicoli a guida automatica 40, o agv, comprendente uno o più trasportatori 41.

I trasportatori 41 consentono di trasferire in modo affidabile le unità di carico combinate completate o parziali 70, 71, senza pallet o altre tipologie di supporto, tra i diversi trasportatori di pallettizzazione 30 e/o verso le altre aree di trattamento.

Questa caratteristica è ottenuta mediante l’utilizzo di trasportatori 41 a catena modulare 42, i quali definiscono un passaggio 35 di dimensioni particolarmente ridotte verso il nastro trasportatore 32 del trasportatore di pallettizzazione 30.

I trasportatori 41 a catena modulare 42 sono della stessa tipologia di quelli utilizzati nei trasportatori di pallettizzazione 30, e possono essere dotati di dispositivi traslatori 43 del trasportatore 41, che consentono di spostare ed avvicinare il trasportatore 41 dell’agv 40 in direzione orizzontale secondo la stessa direzione rispetto a quella di avanzamento delle unità di carico 70, 71 sul trasportatore 41 al nastro trasportatore 32 del trasportatore di pallettizzazione 30.

Si ottiene così un maggior avvicinamento rispetto ai trasportatori dei pallettizzatori o in generale rispetto ai trasportatori fissi, e si compensano in tal modo eventuali errori di posizionamento dell’agv 40 nel punto di interfacciamento con il trasportatore di pallettizzazione 30; tali errori potrebbero quindi compromettere la stabilità della unità di carico 70, 71 nel passaggio dall’agv 40 al trasportatore di pallettizzazione 30 e viceversa.

I trasportatori 41 dell’agv 40 possono inoltre comprendere dei mezzi di basculamento per consentire una oscillazione attorno ad un asse orizzontale ortogonale alla direzione di movimentazione della unità di carico 70, 71.

In tal caso, i trasportatori 41 dell’agv 40 sono dotati di opportuni mezzi di impegno (non illustrati) che si connettono a mezzi di impegno complementari disposti sotto al nastro trasportatore 32 del trasportatore di pallettizzazione 30, consentendo quindi di ottenere un accoppiamento sempre preciso e costante delle superfici dei trasportatori, indipendentemente dal grado di usura delle ruote dell’agv 40 o dalle condizioni del pavimento nella zona di interfacciamento, dato che buche o detriti potrebbero variare l’altezza del piano di movimentazione delle unità di carico 70, 71 che si trovano sui trasportatori 41 sull’agv 40.

Gli agv 40 possono essere dotati inoltre di dispositivi di stabilizzazione (non illustrati) delle unità di carico 70, 71 ottenuto mediante un pressore da disporre sul lato superiore delle unità di carico 70, 71, tale pressore essendo realizzato con elementi di stabilizzazione mobili verticalmente.

I suddetti elementi di stabilizzazione si trovano normalmente in posizione sopraelevata rispetto alla sommità della unità di carico, e dopo il trasferimento della unità di carico sul trasportatore scendono ad un’altezza tale da entrare in contatto con la parte superiore della unità di carico ed impedirne quindi la caduta.

Gli elementi mobili di stabilizzazione possono essere molteplici, per adattarsi alle diverse altezze dei prodotti che formano lo strato, gli strati o la porzione di strato che sta trasportando l’agv 40, ed il loro numero è in funzione della tipologia di unità di carico parziali che devono essere realizzate.

In alternativa, gli agv 40 possono essere inoltre dotati di sistemi di stabilizzazione delle unità di carico realizzati mediante un anello di contenimento che stabilizza la unità di carico mediante un contenimento laterale.

Il suddetto elemento si trova normalmente in posizione sopraelevata rispetto alla sommità della unità di carico e dopo il trasferimento della unità di carico sul trasportatore scende ad un’altezza inferiore a quella della sommità della unità di carico, in modo tale da evitare la caduta di colli durante il movimento dell’agv 40.

L’elemento mobile può essere, a sua volta, dotato di sponde con movimento orizzontale che consentono di adeguare la loro distanza dalla unità di carico trattata. Gli agv 40 possono anche comprendere dei dispositivi per la stabilizzazione della unità di carico mediante avvolgimento direttamente sul trasportatore, prima della movimentazione dell’agv 40 stesso; l’avvolgimento può essere effettuato con film plastico, con una reggetta, o con altri simili elementi di stabilizzazione.

Tale avvolgimento di film può essere necessario nel caso i colli da trattare siano altamente instabili o nel caso l’abbinamento dei diversi colli di prodotto finito per realizzare la unità di carico definitiva comporti un’instabilità della unità di carico non risolvibile con i dispositivi stabilizzatori descritti in precedenza.

Come detto, il magazzino 20 costituisce area di stoccaggio di colli di prodotti a bassa rotazione, cioè prodotti che sono utilizzati meno frequentemente, e perciò consente di avere la disponibilità anche di prodotti che non sono in produzione al momento della formazione della unità di carico o prodotti che provengono da altri siti di produzione o altri siti di stoccaggio.

Il magazzino 20 comprende degli scaffali 21 che presentano diverse postazioni 22 in cui vengono stoccati strati o porzioni di strato di colli di prodotti a bassa rotazione. In una forma di attuazione dell’invenzione, il magazzino 20 comprende due scaffali 21 contrapposti, tra i quali è previsto uno spazio, o corridoio.

Ciascuna postazione 22 comprende dei mezzi di movimentazione 23 che permettono di inserire/disinserire in modo automatico gli strati o porzioni di strato di colli di prodotti a bassa rotazione.

Il magazzino 20 comprende dei mezzi manipolatori 80 dotati di un dispositivo di movimentazione strato 81, atto a movimentare uno strato completo o una porzione di strato di colli di prodotti.

Il dispositivo di movimentazione strato 81 comprende una pinza a rulli 82 che consente la movimentazione sicura di qualunque tipologia di prodotto, poiché i colli sono sempre supportati in ogni fase della movimentazione; la pinza 82 consente inoltre di movimentare e depositare senza problemi non solo uno strato completo ma anche una porzione di strato.

Il manipolatore 80 può essere, ad esempio, un trasloelevatore, un manipolatore cartesiano oppure antropomorfo; alternativamente la pinza 82 può anche essere montata su un veicolo a guida automatica. La tipologia del manipolatore 80 può dipendere ad esempio dalle dimensioni, dalla conformazione e dalla velocità di trasferimento richiesta nell’area di stoccaggio del magazzino 20.

In una forma di attuazione dell’invenzione, il dispositivo di movimentazione strato 81 può traslare lungo una guida 83, disposta nello spazio, o corridoio, previsto tra i due suddetti scaffali 21 del magazzino 20.

Il trasferimento dei colli di prodotti a bassa rotazione all’area di stoccaggio viene effettuato dagli agv 40, trasferendo singoli strati o una porzione di strato di prodotti a bassa rotazione al trasportatore di ingresso 60 per il magazzino 20.

Nell’area di stoccaggio del magazzino 20 possono essere eventualmente trasferite, mediante gli agv 40, anche pile di pallet o altre tipologie di supporti che possono essere stoccate su opportuni trasportatori previsti in postazioni del magazzino 20.

Nell’area di stoccaggio del magazzino 20 possono essere eventualmente trasferite, mediante gli agv 40, anche pile di interfalde che possono essere stoccate su altri opportuni trasportatori previsti in postazioni del magazzino 20.

Il trasportatore di ingresso 60 ha le stesse caratteristiche già descritte per i trasportatori di pallettizzazione 30 e l’agv 40, e comprende essenzialmente una o più porzioni di catena modulare.

Dal trasportatore di ingresso 60 di strati di prodotto singoli, lo strato di prodotti a bassa rotazione viene trasferito, mediante il dispositivo di movimentazione strato 81, ai mezzi di movimentazione 23 che possono essere disposti in modalità differenti.

Dal momento che lo stoccaggio dei colli avviene per singoli strati (o porzioni di strato), l’area di stoccaggio del magazzino 20 può svilupparsi su più piani in altezza, mantenendo comunque dimensioni contenute, rispetto a quanto sarebbe necessario stoccando una unità di carico completa.

Anche i mezzi di movimentazione 23 del magazzino 20 hanno le stesse caratteristiche già descritte per trasportatori di pallettizzazione 30 e agv 40, cioè comprendono un nastro traportatore in catena modulare motorizzato per ruotare nelle due direzioni. Il dispositivo di movimentazione strato 81 può essere dotato di ulteriori elementi che consentono di prelevare un pallet dalle pile di pallet presenti nel magazzino 20, oppure nella rulliera 90, e di depositarlo sul trasportatore di pallettizzazione 30.

Il dispositivo di movimentazione strato 81 può anche essere dotato di elementi che consentono di prelevare una interfalda dalle pile di falde suddette e di depositarla sul trasportatore di pallettizzazione 30, o sulla unità di carico parziale sopra tale trasportatore.

L’unità di carico combinata 70, completata con gli strati necessari, viene trasferita dal trasportatore di pallettizzazione 30, eventualmente passando per trasportatori di uscita, agli agv 40 per i trattamenti successivi.

Per la gestione dell’apparato 10, tutti gli elementi e i dispositivi dell’apparato, pallettizzatori, agv, trasportatori, comunicano mediante bus di campo con un’unità di controllo centrale, fornendo le informazioni necessarie, in particolare quelle relative ai riferimenti e alla posizione delle unità di carico e ai riferimenti e alla posizione dei colli presenti nell’apparato.

Il software di gestione dell’unità di controllo consente di ottimizzare le operazioni avviando la realizzazione di unità di carico combinate, quando si presentano le condizioni ottimali per evitare tempi di attesa, oppure – se possibile – comunicando all’unità di controllo dei trasportatori a monte dei pallettizzatori, i riferimenti dei colli necessari per realizzare le unità di carico combinate richieste.

Nelle figure 5,6,7 è mostrato, a solo titolo illustrativo e non limitativo, un impianto produttivo comprendente l’apparato 10 secondo la presente invenzione.

In tali figure 5-7 sono mostrati i pallettizzatori P1,P2,P3, che realizzano strati S di colli C di prodotti, e cioè unità di carico parziali 71.

Inoltre, nelle figure 5-7 è illustrato un dispositivo per l’inserimento di un pallet 200 al di sotto delle unità di carico complete 70, ed un dispositivo di fasciatura 300 delle unità di carico 70 complete, che può essere associato anche ad ulteriori dispositivi di predisposizione delle unità di carico 70 per la spedizione, quali ad esempio quelli di applicazione di etichette o reggette.

Più in dettaglio – e ancora a titolo illustrativo e non limitativo – possono essere previste tre tipologie di pallettizzatori P1,P2,P3, in relazione alla modalità di funzionamento di ciascuno.

Ciascuno dei pallettizzatori P1,P2,P3 può avere layout e modi di funzionamento differenti, in funzione della maggiore richiesta di realizzazione di unità di carico combinate rispetto alle unità di carico con prodotti uniformi.

Quando la necessità di realizzare unità di carico combinate è più rilevante rispetto alle unità di carico con prodotti uniformi, è preferibile che il pallettizzatore abbia un layout ed un modo di funzionamento che consenta l’ingresso dell’unità di carico, a cui devono essere aggiunti i colli, in modo indipendente dall’uscita dell’unità di carico a cui sono stati aggiunti i colli, in modo tale che il pallettizzatore sia sempre disponibile a ricevere o fornire unità di carico senza tempi morti.

Questa caratteristica si ottiene, praticamente, disponendo il pallettizzatore in modo che l’entrata delle unità di carico combinate parziali 71 e l’uscita delle unità di carico completate 70 siano sequenziali, come avviene nei pallettizzatori P1 e P3.

Un primo pallettizzatore P1 è mostrato nella figura 8.

Il primo pallettizzatore P1 comprende due trasportatori unidirezionali 101,102, disposti tra loro paralleli, ma configurati in modo da far avanzare gli strati S di colli di prodotti in versi opposti.

Il trasportatore 101 conduce gli strati S di prodotti, provenienti da un agv 40, verso una zona di sovrapposizione 103.

A questa converge anche un ulteriore trasportatore 104, allineato con il trasportatore 101, lungo il quale viaggiano singoli colli C di prodotti che devono andare a comporre le unità di carico parziali 71.

Il trasportatore 104 dei singoli colli C può provenire direttamente dal reparto di produzione/confezionamento degli specifici prodotti trattati.

Il primo pallettizzatore P1 comprende inoltre un manipolatore 105 (ad esempio, un robot antropomorfo) provvisto di una pinza di presa di strati S di prodotti.

Nel pratico funzionamento, il manipolatore 105 compone delle unità di carico 70,71 comprendenti colli C provenienti dal trasportatore 104, ed eventualmente anche strati S che provengono dal trasportatore 101.

Tali unità di carico parziali 71, che vengono progressivamente composte sul trasportatore 103 ad opera del manipolatore 105, vengono poi prelevate da un agv 40 per poi proseguire verso un altro pallettizzatore P2,P3 oppure per dirigersi verso la zona del magazzino di stoccaggio 20; in alternativa le unità di carico 70, se complete, possono essere trasferite direttamente al dispositivo per l’inserimento di un pallet 200 ed al dispositivo di fasciatura 300, per l’esecuzione dei successivi trattamenti.

Un secondo pallettizzatore P2, mostrato nella figura 9, è costruttivamente più semplice rispetto al primo pallettizzatore P1, e differisce dal precedente in quanto comprende un unico trasportatore bidirezionale 111 che è configurato per movimentare gli strati S, oppure le unità di carico parziali 71, secondo due versi opposti.

Il trasportatore 104 dei singoli colli C è disposto parallelo al trasportatore bidirezionale 111.

Il manipolatore 105, che può essere interposto tra tale trasportatore bidirezionale 111 ed il trasportatore 104 dei colli C di singoli prodotti, oppure ubicato in un’altra opportuna posizione, provvede quindi a posizionare i colli C su strati S precedentemente formati e provenienti dall’agv 40, formando così delle unità di carico parziali 71.

Terminata l’operazione, le unità di carico 71, veicolate dallo stesso trasportatore 111, si posizionano nuovamente sull’agv 40 per proseguire verso le successive fasi operative.

Un terzo pallettizzatore P3, mostrato invece nella figura 10, è caratterizzato dal fatto che il trasportatore monodirezionale 111 è orientato in modo tale da poter ricevere le unità di carico 70,71 in ingresso e trasferire quelle in uscita in modo indipendente (per esempio, nello stesso momento un agv 40 potrebbe trasferire una unità di carico 70,71 dal trasporto di ingresso, ed un altro agv 40 potrebbe riceverne una completata da quello in uscita).

Come detto, i tre pallettizzatori P1,P2,P3 descritti ed illustrati rappresentano soltanto degli esempi non limitativi delle tipologie di pallettizzatori utilizzabili nell’apparato 10 secondo la presente invenzione, che consentono di comporre delle unità di carico parziali 71 o complete 70 variamente assortite in relazione alle differenti esigenze produttive.

Il metodo secondo la presente invenzione prevede una fase in cui l’agv 40 porta sul proprio trasportatore 42 almeno uno strato, o porzione di strato, di un tipo di prodotti prelevati da un sito di produzione o di stoccaggio della fabbrica o del magazzino in cui l’agv 40 sta operando.

Quindi l’agv 40 trasferisce uno strato, o porzione di strato, sul trasportatore di ingresso 60, il manipolatore 80 preleva tale strato, o porzione di strato, mediante il dispositivo di movimentazione strato 81, e lo deposita sul pallet o sugli strati presenti sul pallet in attesa sul trasportatore di palettizzazione 30.

Il dispositivo di movimentazione strato 81 può anche prelevare uno strato, o porzione di strato, dal magazzino 20 e depositarlo come in precedenza sul pallet, o sugli strati presenti sul pallet, in attesa sul trasportatore di palettizzazione 30.

In generale, possono esservi tre modalità di realizzazione di unità di carico complete 70.

Secondo una prima modalità, l’unità di carico completa 70 viene interamente realizzata posizionando dapprima, sul trasportatore di pallettizzazione 30, un pallet vuoto, e successivamente, su quest’ultimo, gli strati di prodotto desiderati.

In una seconda modalità, l’unità di carico completa 70 viene realizzata completando, con gli strati di prodotto desiderati, un’unità di carico parziale 71 proveniente dai pallettizzatori P1,P2,P3, e posizionata sul trasportatore di pallettizzazione 30.

In questo caso, l’unità di carico parziale 71 può essere composta da strati di prodotti uniformi o anche da strati di prodotti non uniformi, perché precedentemente composta per successivi spostamenti attraverso i diversi pallettizzatori P1,P2,P3.

Una volta completata la pila di strati di colli di prodotti, che può essere una unità di carico parziale 71 o una unità di carico completa 70, sul trasportatore di pallettizzazione 30, mediante il dispositivo di movimentazione strato 81, l’agv 40 preleva l’unità di carico 70, 71 e la porta eventualmente ad uno dei pallettizzatori P1,P2,P3, oppure al completamento dell’unità di carico.

In una terza modalità di realizzazione, l’unità di carico 70 completa viene creata utilizzando solo i pallettizzatori P1,P2,P3, senza la necessità di aggiungere ulteriori strati nella zona del magazzino 20.

Le unità di carico combinate complete 70 possono perciò essere trasferite ad un dispositivo di inserimento pallet 200 e/o eventualmente a dispositivi di fasciatura 300, macchine reggettatrici e macchine per applicare etichette, o più in generale ai trattamenti richiesti per la spedizione.

Il metodo per la realizzazione delle unità di carico combinate 70,71 prevede perciò una formazione diretta delle unità di carico tramite uno o più pallettizzatori P1,P2,P3, o il trasportatore di palettizzazione 30, evitando una preventiva pallettizzazione delle unità di carico uniformi e una loro successiva depallettizzazione.

Perciò con questo metodo, in ciascun pallettizzatore P1,P2,P3 o trasportatore di pallettizzazione 30 viene pallettizzata solo la quantità di colli di prodotti strettamente necessaria a comporre la unità di carico combinata completa 70.

Tali operazioni si susseguono su diversi trasportatori di pallettizzazione 30, o su diversi pallettizzatori P1,P2,P3, in base a quanto prevede la composizione della unità di carico combinata definitiva 70, fino al completamento della stessa unità di carico, secondo l’ordine di un cliente.

Il metodo prevede inoltre la possibilità di trasferire colli di prodotto finito dai pallettizzatori P1,P2,P3 all’area di stoccaggio del magazzino 20, per rendere disponibili i colli di prodotti indipendentemente da quelli in produzione in un dato momento.

Questa possibilità è particolarmente importante per i colli di prodotti a bassa rotazione, e permette di poter completare le unità di carico combinate senza tempi di attesa e senza la necessità di stoccaggio della intera unità di carico.

L’invenzione, così concepita, permette quindi di ottenere importanti vantaggi tecnici. Le unità di carico combinate 70 vengono realizzate utilizzando direttamente i colli provenienti dai reparti produttivi o di confezionamento, senza che sia necessario pallettizzare, fasciare, etichettare delle unità di carico complete.

Inoltre, non vi è spreco di materiale per la stabilizzazione/identificazione delle unità di carico combinate 70 (film platico, reggette, etichette, eccetera), né spreco di energia per la movimentazione delle unità di carico destinate alla realizzazione delle unità di carico combinate 70.

Grazie alla soluzione proposta, non sono necessari dei depallettizzatori per prelevare strati o colli dalle unità di carico uniformi, né dei pallettizzatori dedicati per realizzare le unità di carico combinate 70.

Dal punto di vista degli ingombri, non è più necessario prevedere delle aree di trattamento delle unità di carico uniformi destinate alla realizzazione delle unità di carico combinate 70 (rimozione dei materiali di stabilizzazione, controllo della sagoma, etc.), né delle aree di stoccaggio per le unità di carico trattate (defilmate o dereggiate).

L’apparato secondo l’invenzione garantisce grande flessibilità operativa, poiché non vi sono limiti nelle tipologie di prodotti che possono essere trattati, né vi sono vincoli in relazione alle dimensioni degli strati delle unità di carico combinate, o all’affidabilità di tale trattamento: infatti, se tali prodotti sono trattabili dal pallettizzatore che normalmente realizza le unità di carico di prodotti uniformi, allora possono essere trattati anche per la creazione di unità di carico combinate.

Si aggiunge anche che non vi sono limiti relativamente agli schemi di pallettizzazione gestibili. In particolare, l’apparato consente di gestire schemi per un successivo inserimento su mezzi pallet o quarti di pallet, o in generale su frazioni di pallet, il che con i tradizionali sistemi citati non sarebbe possibile, o comunque sarebbe molto difficoltoso da ottenere.

Un altro vantaggio consiste nel fatto che i pallettizzatori inclusi nell’apparato 10 possono essere semplificati dal punto di vista costruttivo, poiché la gestione dei pallet (o di altri equivalenti supporti delle unità di carico) può essere eliminata: infatti il pallet viene introdotto nel processo soltanto a valle dei suddetti pallettizzatori.

Lo stesso vale per la gestione delle interfalde le quali, per alcune tipologie di prodotti, potrebbe essere eliminate, oppure potrebbero essere introdotte soltanto a valle dei pallettizzatori.

La presente invenzione è stata descritta secondo forme preferite di realizzazione, ma varianti equivalenti possono essere concepite senza uscire dall'ambito di protezione offerto dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (10) per la formazione di unità di carico combinate (70) costituite da colli di prodotti di diverso tipo, comprendente uno o più pallettizzatori (P1,P2,P3), e almeno un veicolo a guida automatica (40), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno trasportatore di ingresso (60) di strati di prodotto singoli, almeno un trasportatore di palettizzazione (30) dotato di almeno un nastro trasportatore (32), dei mezzi manipolatori (80) dotati di un dispositivo di movimentazione strato (81), atto a movimentare uno strato completo o una porzione di strato di colli di prodotti, ed almeno un magazzino (20) per lo stoccaggio di prodotti a bassa rotazione.
2. 2. Apparato (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detto magazzino (20) comprende degli scaffali (21) che presentano diverse postazioni (22) in cui vengono stoccati strati o porzioni di strato di colli di prodotti a bassa rotazione.
3. 3. Apparato (10) secondo la rivendicazione precedente, in cui ciascuna di dette postazioni (22) comprende dei mezzi di movimentazione (23) che permettono di inserire/disinserire in modo automatico gli strati, o porzioni di strato, di colli di prodotti a bassa rotazione.
4. 4. Apparato (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un veicolo a guida automatica (40) comprende almeno un trasportatore (41).
5. 5. Apparato (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo di movimentazione strato (81) comprende una pinza a rulli (82).
6. 6. Apparato (10) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detto veicolo a guida automatica (40) comprende dei mezzi di impegno che si connettono a mezzi di impegno complementari disposti in detto trasporto di pallettizzazione (30), in modo tale consentire un accoppiamento preciso e costante tra detto almeno un trasportatore (41) del veicolo a guida automatica (40) e detto almeno un nastro trasportatore (32) di detto trasporto di pallettizzazione (30).
7. 7. Impianto produttivo, comprendente almeno un apparato (10) secondo una delle rivendicazioni 1-6, almeno un dispositivo per l’inserimento del pallet (200) al di sotto delle unità di carico (70) complete ed almeno un dispositivo di fasciatura (300) delle unità di carico (70) complete.
8. 8. Metodo di realizzazione di un’unità di carico combinata (70) mediante un apparato (10) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, comprendente le fasi di: a) portare sul trasportatore (42) di un veicolo a guida automatica (40) almeno uno strato, oppure una porzione di strato, oppure un’unità di carico parziale (71), di uno o più tipi di prodotti prelevati da un sito di produzione o di stoccaggio della fabbrica o dal magazzino in cui opera detto veicolo a guida automatica (40); b) trasferire detto strato, o porzione di strato, di colli di prodotti su detto trasportatore di ingresso (60); c) depositare detto strato, o porzione di strato, proveniente da detto trasportatore di ingresso (60), in detto magazzino (20); d) depositare, mediante detto manipolatore (80), un pallet su detto trasportatore di palettizzazione (30); e) prelevare, mediante detto manipolatore (80), detto strato, o porzione di strato, da detto magazzino (20), mediante il dispositivo di movimentazione strato (81); f) depositare detto strato, o porzione di strato, prelevato da detto magazzino (20), su detto pallet o sugli strati presenti su detto pallet in attesa su detto trasportatore di palettizzazione (30); e g) ripetere le precedenti fasi a)-e) fino all’ottenimento di un’unità di carico combinata (70) posizionata su un pallet.
9. 9. Metodo di realizzazione di un’unità di carico combinata (70) mediante un apparato (10) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, comprendente le fasi di: a) portare sul trasportatore (42) di un veicolo a guida automatica (40) almeno uno strato, oppure una porzione di strato, oppure un’unità di carico parziale (71), di uno o più tipi di prodotti prelevati da un sito di produzione o di stoccaggio della fabbrica o dal magazzino in cui opera detto veicolo a guida automatica (40); b) trasferire detto strato, o porzione di strato, di colli di prodotti su detto trasportatore di ingresso (60); c) depositare detto strato, o porzione di strato, proveniente da detto trasportatore di ingresso (60), in detto magazzino (20); d) mediante detto almeno un veicolo a guida automatica (40), depositare uno o più strati sovrapposti, o una porzione di strato, su detto trasportatore di pallettizzazione (30); e) mediante detto manipolatore (80) prelevare detto strato da detto magazzino (20), mediante il dispositivo di movimentazione strato (81); f) depositare detto strato, prelevato da detto magazzino (20), su detti uno o più strati sovrapposti presenti in attesa su detto trasportatore di pallettizzazione (30).
10. 10. Metodo di realizzazione di un’unità di carico combinata (70) mediante un apparato (10) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, comprendente le fasi di: a) portare sul trasportatore (42) di un veicolo a guida automatica (40) almeno uno strato, oppure una porzione di strato, oppure un’unità di carico parziale (71), di uno o più tipi di prodotti prelevati da un sito di produzione o di stoccaggio della fabbrica o dal magazzino in cui opera detto veicolo a guida automatica (40); b) trasferire detto strato, o porzione di strato, di colli di prodotti su detto trasportatore di ingresso (60); c) mediante detto almeno un veicolo a guida automatica (40), depositare uno o più strati sovrapposti, o una porzione di strato, su detto trasportatore di pallettizzazione (30); d) mediante detto manipolatore (80) prelevare detto strato da detto trasportatore di ingresso (60), mediante il dispositivo di movimentazione strato (81); e) depositare detto strato prelevato da detto trasportatore di ingresso (60), su detti uno o più strati sovrapposti presenti in attesa su detto trasportatore di pallettizzazione (30).
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 8 o 9 o 10, comprendente una fase di realizzare detta unità di carico parziale (71) tramite uno o più di detti pallettizzatori (P1,P2,P3), utilizzando colli (C) di prodotti o strati (S) di colli (C), completi o parziali, progressivamente sovrapposti provenienti direttamente dai reparti di produzione di un impianto produttivo.
12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 11, in cui detta unità di carico parziale (71) è realizzata tramite almeno due di detti pallettizzatori (P1,P2,P3) che, in sequenza uno dopo l’altro, compongono rispettivi strati (S) di colli (C) di prodotti, completi o parziali, provenienti direttamente dai reparti di produzione di un impianto produttivo.
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 8, comprendente una fase di prelevare, tramite detto manipolatore (80), almeno uno strato, o porzione di strato, di colli di prodotti a bassa rotazione da detto magazzino (20), per comporre detta unità di carico parziale (71).