IT202100007217A1 - Buffer verticale di processo sistema fifo, con ingresso ed uscita bidirezionale e plurilivello - Google Patents

Description

DESCRIZIONE:

La presente invenzione concerne in un ?buffer di processo verticale con sistema FIFO (First IN ? First OUT) con ingresso ed uscita bidirezionale e plurilivello?. In particolare l?invenzione attiene ad un dispositivo, del tipo detto, impiegabile per rendere pi? fluido il flusso produttivo nelle aziende manifatturiere, in particolare a quelle alimentari del freddo. Sopperisce infatti a microinterruzioni della produzione scaturite da problemi tecnici di vario tipo, a monte o a valle del buffer.

L?attuale tecnologia esistente, per sopperire a dette microinterruzioni, prevede due tipologie di buffer di processo:

Buffer verticale con sistema LIFO (Last IN ? First OUT) che, grazie alla sua disposizione verticale, occupa uno spazio limitato negli impianti, ma a causa del sistema LIFO non ? adatto per prodotti congelati o surgelati.

Buffer orizzontale con sistema FIFO (First IN ? First OUT) che, a differenza del precedente ? idoneo per la bufferizzazione di prodotti congelati e surgelati, ma, a causa della sua estensione in orizzontale, occupa molto spazio negli impianti produttivi.

La presente invenzione ovvia alle caratteristiche negative delle tipologie di buffer sopra indicati. Inoltre, con la tecnologia costruttiva particolarmente preferita e di seguito descritta, l?invenzione presenta ulteriori caratteristiche vantaggiose assenti negli attuali dispositivi esistenti: la bidirezionalit? in ingresso ed uscita dei prodotti in transito e la funzione ascensore/discensore.

A titolo illustrativo ma non limitativo, l?invenzione sar? di seguito descritta, secondo una possibile realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati.

Nella fig.1 ? rappresentata una vista prospettica del buffer nella quale ? possibile individuare: (1) una struttura metallica portante, (2) un trasportatore motorizzato a rullini per l?ingresso del prodotto inscatolato, (3) un trasportatore motorizzato a rullini per l?uscita del prodotto, (4) ?n? ripiani a pettine in lamiera disposti su diverse altezze per l?immagazzinamento dei prodotti.

La fig.2 rappresenta una sezione trasversale di dettaglio del buffer nella quale ? possibile individuare, lateralmente ai ripiani (4) ed ai trasportatori (2 e 3), due manipolatori contrapposti (5 e 6) ognuno dei quali composto da due assi motorizzati: un asse verticale ed uno orizzontale con terminale a pettine (8).

Una centralina elettronica di processo (PLC), collegata ad appositi sensori di controllo distribuiti sul dispositivo, provvede a gestire e controllare la bufferizzazione ed il flusso produttivo, in ingresso ed uscita, degli scatoli contenenti il prodotto.

Viene ora descritto, di seguito, il funzionamento generale dell?invenzione. Le dimensioni e il numero di ripiani a pettine possono variare in funzione delle dimensioni del prodotto inscatolato, dalla quantit? di prodotto che si vuole immagazzinare e di qualsiasi altra esigenza dell?utilizzatore.

Dalla linea di produzione a monte del buffer arriva una fila di scatole con prodotto. La fila ? composta da ?n? scatole, secondo quanto impostato precedentemente nel plc di gestione. Detta fila arriva sul trasportatore a rullini di ingresso e si ferma grazie ad un arresto meccanico. Un apposito cilindro pneumatico (stopper) (7 fig.1) arresta gli scatoli successivi alla fila da trasferire. Il manipolatore (5), di caricamento buffer, preleva, con movimenti combinati orizzontali e verticali del terminale a pettine (8), la fila di scatole dal trasportatore di ingresso (2) e va a posizionarla direttamente su uno dei ripiani a pettine libero (4). Successivamente entra in funzione il secondo manipolatore (6) che preleva dai ripiani a pettine (4) le file di scatole precedentemente immagazzinate e le posiziona sul trasportatore a rullini di uscita (3) che a sua volta provvede a rilasciare la fila riportandola nel normale flusso produttivo.

Il secondo manipolatore (6) preleva le file per riportarle nel flusso produttivo seguendo le istruzioni che riceve dal plc, il quale ? programmato per ridistribuire le file di scatole secondo la logica FIFO (First IN ? First OUT).

Qualora si verifica un problema a valle, il manipolatore (5) prosegue il caricamento dei ripiani fino al completo riempimento del buffer, una segnalazione di sicurezza avvisa del completo riempimento affinch? possano essere eseguite le opportune azioni.

La posizione dei trasportatori a rullini, in fase di installazione, consente inoltre di ottenere dal buffer ulteriori performance. Solo a titolo di esempio se ne riportano alcune: ? Funzione ascensore/discensore, con trasportatore di ingresso basso e trasportatore di uscita in posizione alta, o viceversa (Fig.6).

? Funzione cambio direzione, che si realizza grazie al fatto di avere trasportatori separati per l?ingresso e l?uscita. A secondo di come vengono montati i due trasportatori, il flusso pu? proseguire nello stesso senso di marcia in ingresso ed in uscita, oppure, in uscita pu? avere il senso di marcia opposto (Fig.7).

? Funzione divisione del flusso produttivo su pi? rami. Si realizza montando pi? trasportatori di uscita e il manipolatore distribuisce il prodotto secondo la logica programmata (Fig.8)

? Funzione compattazione del flusso produttivo. Si realizza montando pi? trasportatori in ingresso che accolgono da pi? rami produttivi i flussi di prodotto ed un trasportatore di uscita che compatta tutta i prodotti in un solo flusso produttivo (Fig. 9)

Le funzioni sopra descritte permettono una maggiore flessibilit? nella progettazione di layout di linee di produzione.

Di seguito e con ulteriori dettagli saranno descritti, secondo una soluzione preferita, ma non limitativa di realizzazione, i componenti principali che compongono l?invenzione.

1. Struttura metallica di adeguate dimensioni per sopperire alle sollecitazioni derivanti dalle movimentazioni ed i carichi previsti (1- Fig.1).

2. Trasportatore motorizzato di ingresso (Fig.3), composto da una lamiera di supporto piegata a ?C? opportunamente forata e sagomata (9). Da rullini (10) con fissata ad una estremit? una puleggia dentata che ingrana con una cinghia dentata (11) azionata da un motoriduttore (12). I rullini girano, azionati dalla cinghia, su alberini (13) in acciaio fissati alla lamiera di supporto. Tra alberini e rullini sono allocate boccole o cuscinetti che permettono la rotazione a basso attrito. Ad una estremit? del trasportatore ? allocato il sistema di motorizzazione composto da un motoriduttore, una puleggia motrice e rullini di rinvio e tensionamento cinghia. All?altra estremit? una puleggia di rinvio.

3. Trasportatore motorizzato di uscita a rullini composto allo stesso modo della voce 2 (Fig.3).

Ripiano a pettine per immagazzinamento scatole (Fig.4), costituito da una lamiera sagomata e piegata. I ripiani, nella quantit? opportuna secondo le esigenze, sono fissati alla struttura ed incolonnati verticalmente in asse con i due trasportatori ad un passo tra loro definito in funzione dei prodotti da immagazzinare.

Di fianco alla pila dei ripiani a pettine, in modo contrapposto sono allocati due manipolatori (5 e 6 - Fig.2), ognuno dei quali costituito da:

a. un asse motorizzato per movimenti verticali, con motore servocomandato e riduttore, slitte e pattini di precisione per guidare il movimento verticale del braccio di presa e posizionamento.

b. Braccio di presa e posizionamento con servomotore, riduttore, manicotti a ricircolo di sfere e alberi di guida del braccio nel suo movimento orizzontale. c. Terminale braccio, per il prelevamento e posizionamento del prodotto, costituito da un elemento in lamiera piegata (8 - Fig. 2 ? Fig. 5), con tagli a pettine che permettono di entrare sotto al prodotto, internamente ai trasportatori motorizzati a rullini (2 e 3 - Fig.1) ed ai ripiani a pettine (4 - Fig.1).

Il buffer deve essere provvisto di protezioni fisse ed apribili (dove necessario) per la salvaguardia dell?incolumit? del personale addetto al funzionamento.

Un apposito quadro elettrico/elettronico provvisto di tutti i necessari elementi (tra i quali una centralina elettronica di processo ?PLC?) ed una serie di sensori di controllo distribuiti sul dispositivo, provvede alla gestione ed al controllo di tutto il sistema anche dal punto di vista della sicurezza.

Claims (5)

RIVENDICAZIONI:

1. Buffer di processo verticale, sistema FIFO con ingresso ed uscita bidirezionale e plurilivello, caratterizzato dal fatto di essere dotato di due trasportatori motorizzati a rullini, costituiti da una lamiera piegata a ?C? sagomata e tagliata a pettine ai due lati della ?C? e una serie di rullini con all?estremit? una puleggia dentata che ingrana con una cinghia dentata azionata da un motoriduttore (v. Fig.3)

2. Buffer di processo verticale, sistema FIFO con ingresso ed uscita bidirezionale e plurilivello, secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di essere dotato di ?n? ripiani di appoggio, il cui numero dipende dalla quantit? di prodotto da immagazzinare, costituiti da una lamiera piegata a ?C? con tagli a pettine (v. Fig.4).

3. Buffer di processo verticale, sistema FIFO con ingresso ed uscita bidirezionale e plurilivello, secondo le rivendicazioni 1 e 2 caratterizzato dal fatto di essere dotato di due manipolatori a due assi, verticale ed orizzontale, il cui terminale del braccio di presa, posto sull?asse orizzontale, ? costituito da una lamiera piegata a ?L? sagomata e tagliata a pettine (v. Fig. 5) mediante la quale vengono prelevati, movimentati e depositati i prodotti inscatolati immagazzinati o da immagazzinare.

4. Buffer di processo verticale, sistema FIFO con ingresso ed uscita bidirezionale e plurilivello, secondo le rivendicazioni 1, 2 e 3 caratterizzato dal fatto di avere anche la funzione di ascensore/discensore a secondo del posizionamento dei trasportatori di ingresso ed uscita prodotti (v. Fig.6).

5. Buffer di processo verticale, sistema FIFO con ingresso ed uscita bidirezionale e plurilivello, secondo le rivendicazioni precedenti, sostanzialmente come descritto ed illustrato.