ITBO20080732A1 - Magazzino dinamico - Google Patents

Description

MAGAZZINO DINAMICO

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

L’invenzione si inserisce nel settore tecnico inerente i sistemi di collegamento tra due macchine automatiche disposte in linea.

Il sistema di collegamento più semplice à ̈ costituito da una linea di trasporto che raccoglie gli articoli in uscita dalla prima macchina per trasferirli nella seconda. A monte ed a valle della linea di trasporto sono previsti relativi organi manipolatori (ad esempio del tipo “pick and place†, oppure robot o altri) in grado di effettuare il trasbordo degli articoli, rispettivamente dalla prima macchina alla linea di trasporto e da questa alla seconda macchina.

La linea di trasporto può essere costituita da un semplice nastro trasportatore, oppure da un trasportatore a cassetti; in alternativa a questi ultimi, possono essere previste vaschette, note ai tecnici del settore come “godet†, dotate di sedi a formato per il ricevimento degli articoli.

L’utilizzo di vaschette, o godet, à ̈ preferito quando gli articoli sono fragili e/o di forma particolare e/o viene richiesto un prefissato orientamento degli stessi da parte della seconda macchina che li riceve a valle.

Indipendentemente dalla conformazione della linea di trasporto, uno schema costruttivo come quello sopra indicato risulta piuttosto “rigido†, nel senso che à ̈ in grado di assolvere i suoi compiti solamente in condizioni di funzionamento regolare sia della macchina a monte che di quella a valle.

In molte applicazioni nasce l’esigenza di rendere più flessibili tali sistemi, in modo che possano sopperire a temporanee anomalie di funzionamento o brevi arresti imprevisti di una macchina senza che questi si ripercuotano sul funzionamento dell’altra.

Per ottenere le volute caratteristiche di flessibilità i sistemi di collegamento vengono di volta in volta corredati con dispositivi di accumulo (cosiddetti “polmoni†) studiati secondo le specifiche esigenze di almeno una oppure di ambedue le macchine interessate.

Nel caso in cui la macchina più “delicata†sia a monte, tali polmoni sono preposti ad alloggiare gli articoli da essa provenienti quando la macchina a valle à ̈ in momentanea avaria.

Successivamente, una volta ripristinato il regolare funzionamento della macchina a valle, l’accumulo di articoli nel polmone viene progressivamente smaltito, grazie al fatto che quest’ultima à ̈ opportunamente in grado di funzionare ad una velocità operativa superiore rispetto a quella della macchina a monte.

Certe tipologie di prodotti, ad esempio farmaceutici, vengono danneggiati o alterati se tenuti troppo tempo in condizioni anomale di temperatura e/o di contatto con l’aria, rispetto a quanto previsto per il normale completamento del ciclo produttivo. Una circostanza che può determinare dette condizioni anomale riguarda evidentemente l’accumulo di articoli in un polmone ed, in particolare, la successiva fase relativa al suo svuotamento: per fare in modo che tutti gli articoli immagazzinati nel polmone abbiano sostanzialmente lo stesso tempo di permanenza, à ̈ necessario effettuare lo svuotamento partendo dal primo articolo introdotto, quindi secondo lo stesso ordine di introduzione.

Scopo della presente invenzione à ̈ perciò quello di proporre un magazzino dinamico, da interporre tra una macchina a monte ed una a valle, conformato in modo da accumulare articoli provenienti dalla macchina a monte in caso di brevi soste di quella a valle e che, all’occorrenza, possa restituire gli articoli accumulati secondo lo stesso ordine di introduzione, per poterli inserire nella macchina a valle dopo la sua ripartenza.

Un altro scopo dell’invenzione consiste nel proporre un magazzino dinamico nel quale la zona di accumulo risulti capiente ed al tempo stesso compatta.

Ancora uno scopo dell’invenzione riguarda la volontà di proporre un magazzino dinamico estremamente versatile, tale quindi da poter essere facilmente configurato per articoli sfusi, confezionati oppure da trattare insieme a relative vaschette di trasporto (o godet).

Le caratteristiche dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla seguente descrizione di una preferita forma di realizzazione del magazzino dinamico in oggetto, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

· la Fig.1 illustra, in prospettiva, il magazzino dinamico in oggetto;

· la Fig. 2 illustra, in prospettiva ed in scala ingrandita, una piattaforma di un trasportatore di accumulo previsto nel magazzino di Fig.1;

· la Fig. 3 illustra una vista in pianta schematica del magazzino di Fig. 1, in condizione di funzionamento regolare delle macchine;

· la Fig. 4 illustra una vista laterale del trasportatore di accumulo relativamente alla situazione di Fig.3;

· la Fig. 5 illustra, in una vista simile alla Fig. 3, una condizione di arresto della macchina a valle;

· la Fig. 6 illustra una vista laterale del trasportatore di accumulo relativamente alla situazione di Fig.5;

· le Figg. 7A, 7B illustrano, in pianta, prime fasi successive seguenti la rimessa in funzione della macchina a valle;

· le Figg. 8A, 8B illustrano altrettante viste laterali del trasportatore di accumulo, relativamente alle situazioni delle Figg.7A, 7B;

· le Figg. 9A, 9B, 9C illustrano, in pianta, altre fasi, seguenti le prime, dopo la rimessa in funzione della macchina a valle;

· le Figg. 10A, 10B, 10C illustrano viste laterali del trasportatore di accumulo, relativamente alle situazioni delle Figg.9A, 9B, 9C.

Con riferimento alle suddette figure, Ã ̈ stato indicato con 1 il magazzino dinamico in oggetto, nel suo complesso.

Il magazzino dinamico 1 à ̈ associato a due linee di trasporto L1, L2, con la prima linea L1 alimentata con articoli 2 provenienti da una prima macchina M1, e con la seconda linea L2 alimentante una seconda macchina M2 con i suddetti articoli 2. Nell’esempio di cui alle figure, le due linee L1, L2 sono parallele e disposte in fila, ma nella pratica à ̈ possibile che risultino angolate oppure disassate.

Gli organi di motorizzazione delle suddette linee L1, L2 (non illustrati) sono gestiti, in modo di per sé noto, da una centralina di comando e controllo K, in funzione delle situazioni operative delle suddette macchine M1, M2, come meglio descritto nel seguito.

La prima linea di trasporto L1 Ã ̈, ad esempio, del tipo ad anello chiuso e comprende una serie di elementi di supporto 11, disposti a passo, atti a supportare gli articoli 2 lungo il ramo operativo RS, definito dal ramo orizzontale superiore dello stesso anello; al termine di detto ramo operativo RS Ã ̈ definita una postazione di scarico A.

Gli elementi di supporto 11 possono essere costituiti da vaschette di trasporto, (cosiddetti godet, Fig. 1), con sedi a formato 12 per gli articoli 2, oppure da tavolette di appoggio (Fig. 3 e seguenti), oppure ancora da ulteriori organi noti, quali ad esempio cassetti ed altri.

A fianco della prima linea L1 à ̈ disposto un trasportatore di accumulo 20, anch’esso sviluppato ad anello chiuso e comprendente una serie di piattaforme 21, disposte a passo, atte a supportare i medesimi articoli 2.

Nell’esempio di cui alle figure, non limitativo, il trasportatore di accumulo 20 si sviluppa parallelamente alla prima linea L1.

Le piattaforme 21 possono presentare sedi a formato 22 per gli articoli 2 (Figg.1 e 2), ad esempio in presenza di godet nella citata prima linea L1 (si veda ancora la Fig. 1), oppure possono essere lisce come illustrato nella Fig.3 e seguenti.

Le piattaforme 21 sono provviste ciascuna di una coppia di perni 23, disposti disassati con prefissato interasse H e sporgenti dai relativi lati contrapposti 21A, 21B che risultano paralleli alla direzione di movimentazione del trasportatore di accumulo 20 (Fig.2).

I perni 23 consentono di impegnare bilateralmente ciascuna piattaforma 21 con corrispondenti boccole 24 disposte a passo lungo due organi di trasmissione flessibili 250, 260 (ad esempio catene o cinghie dentate) previsti rispettivamente in due gruppi di movimentazione 25, 26 paralleli, destinati ad essere azionati in sincronia, nello stesso verso, da noti organi motore non illustrati in dettaglio, il cui azionamento à ̈ gestito dalla citata centralina K.

Ognuno di detti organi di trasmissione flessibili 250, 260, à ̈ avvolto ad anello chiuso tra rispettive coppie di pulegge 27, di cui solo una visibile nella Fig. 1; gli organi 250, 260 presentano i medesimi percorso e sviluppo, ma le rispettive coppie di pulegge 27 risultano sfalsate orizzontalmente di una quota S pari all’interasse H di disassamento dei perni 23 (si vedano in particolare le Figg. 3 e Tale soluzione costruttiva permette di mantenere inalterato l’assetto orizzontale delle piattaforme 21 per l’intero sviluppo del trasportatore di accumulo 20, compreso i tratti curvi di raccordo tra i due rami orizzontali superiore ed inferiore; con un’opportuna distanza verticale tra questi ultimi à ̈ possibile caricare tutte le piattaforme 21 presenti con relativi articoli 2, nonché movimentare il trasportatore 20 medesimo indifferentemente nei due sensi.

Ad un’estremità del ramo orizzontale superiore di detto trasportatore di accumulo 20 à ̈ definita una stazione operativa P di ingresso ed uscita articoli, che risulta situata in prossimità della citata postazione di scarico A della prima linea L1.

Il magazzino 1 comprende, inoltre, organi manipolatori 40, di tipo sostanzialmente noto, ad esempio “pick and place†, oppure robot antropomorfi o altri, il cui azionamento à ̈ gestito dalla citata centralina K.

Gli organi manipolatori 40 sono disposti in idonea posizione intermedia tra le citate linee di trasporto L1, L2 e la stazione operativa P del trasportatore di accumulo 20 (Figg. 3 e simili), e sono atti a prelevare gli articoli 2 in arrivo in detta postazione di scarico A per immetterli nella seconda linea L2, oppure per traslocarli su corrispondenti piattaforme 21, via via predisposte in sosta in corrispondenza della medesima stazione operativa P; detti organi manipolatori 40 sono altresì atti a riprendere, da quest’ultima stazione P, gli articoli 2 immagazzinati nel trasportatore di accumulo 20 per immetterli a loro volta nella stessa seconda linea L2.

In una variante costruttiva non illustrata, sono previsti primi e secondi organi manipolatori, in luogo degli unici organi manipolatori 40 sopra descritti: in tal caso, i primi organi manipolatori, comandati e controllati dalla centralina K, effettuano solamente il trasferimento degli articoli 2 dalla prima linea L1 alla seconda L2, mentre detti secondi organi manipolatori, sempre gestiti dalla centralina K, intervengono, in idonea relazione di fase con i primi, per effettuare il trasloco degli articoli 2 dalla prima linea L1 alle piattaforme 21 del trasportatore di accumulo 20, nonché per riprendere, successivamente, gli articoli 2 immagazzinati in quest’ultimo ed immetterli, a loro volta, nella seconda linea L2.

I dettagli delle modalità di lavoro dei suddetti organi manipolatori 40 risulteranno evidenti nella seguente descrizione del funzionamento del magazzino dinamico 1, nel caso in cui sia preselezionata una logica atta a realizzare lo svuotamento del trasportatore di accumulo 20 con lo stesso ordine di un’eventuale introduzione di articoli 2.

Nella Fig. 3 à ̈ illustrata una condizione di regolare funzionamento della seconda macchina M2, in cui gli organi manipolatori 40 effettuano ciclicamente il trasbordo degli articoli 2 dalla postazione di scarico A della prima linea L1 all’ingresso della seconda linea L2.

In tale condizione, il trasportatore di accumulo 20 à ̈ inoperativo, vuoto e può essere mantenuto in sosta (Fig.4).

Nella Fig.5 à ̈ illustrata una fase conseguente all’arresto della macchina a valle: gli organi manipolatori 40, in questo caso, prelevano ciclicamente gli articoli 2 dalla postazione di scarico A e li trasferiscono sulle piattaforme 21, avvicendate nella stazione operativa P secondo un verso X1, ad esempio concorde con il verso W di avanzamento della prima linea L1.

Nella Fig. 6 si vedono gli articoli 2 già immagazzinati nel ramo inferiore del trasportatore di accumulo 20, e con diverso tratteggio à ̈ evidenziato il primo articolo 2* introdotto in seguito all’arresto della macchina a valle.

Nelle Figg. 7A, 7B sono illustrate due fasi successive immediatamente seguenti al ripristino del regolare funzionamento di detta macchina a valle, nelle quali detti organi manipolatori 40 hanno ripreso a trasferire gli articoli 2 dalla postazione di scarico A alla seconda linea L2.

Nel frattempo, il trasportatore di accumulo 20 viene azionato alla massima velocità nel verso più conveniente, ad esempio nel già citato verso X1, al fine di portare il più velocemente possibile detto primo articolo 2* nella stazione operativa P (si vedano anche, a tale proposito, le Figg.8A, 8B).

Nella Fig. 9A Ã ̈ illustrata la fase in cui gli organi manipolatori 40 prelevano detto primo articolo 2* dalla stazione operativa P del trasportatore di accumulo 20 (si veda anche la corrispondente Fig. 10A) e lo depositano sulla seconda linea di trasporto L2.

In opportuna relazione di fase con l’inizio dell’operazione anzidetta, viene adeguatamente accelerata la velocità operativa della seconda macchina M2, quindi della relativa linea di trasporto L2, e quella dei suddetti organi manipolatori 40; questi ultimi, pertanto, possono prelevare, ad esempio con alternanza di uno a uno, sia gli articoli 2 immagazzinati nel trasportatore di accumulo 20, nello stesso ordine di introduzione, che gli articoli 2 provenienti dalla prima macchina M1 attraverso la relativa prima linea L1 (si vedano, a tale proposito, le Figg.9B, 10B), per immetterli nella seconda linea L2.

L’accelerazione della seconda macchina M2, per assorbire l’incremento della cadenza di fornitura degli articoli 2, prosegue per l’intervallo di tempo occorrente allo svuotamento del suddetto trasportatore di accumulo 20 (Figg.9C, 10C).

Il magazzino dinamico 1 à ̈ atto ad intervenire anche nel caso in cui la seconda macchina M2 subisca solamente un rallentamento, anziché un arresto, con conseguente diminuzione della produttività.

In questa situazione (non illustrata), la centralina K comanda opportunamente gli organi manipolatori 40 affinché parte degli articoli 2 prelevati dalla postazione di scarico A vengano immessi nella seconda linea L2, compatibilmente con la capacità di assorbimento della seconda macchina M2, mentre la parte eccedente venga immagazzinata nel trasportatore di accumulo 20, con le modalità precedentemente descritte.

Alla ripresa della piena produttività della seconda macchina M2, la centralina K provvede ad accelerarla e comanda gli organi manipolatori 40 con le modalità già indicate per svuotare il trasportatore di accumulo 20.

Come già accennato in premessa, il fatto di predisporre due macchine in linea, con quella a valle in grado di avere una velocità operativa superiore rispetto a quella a monte, à ̈ da considerarsi nella norma, come ben noto agli esperti del settore.

Ovviamente il magazzino dinamico 1 sopra descritto può funzionare in modo sostanzialmente analogo anche senza tenere conto dell’ordine di introduzione degli articoli nel trasportatore di accumulo 20.

La capacità di quest’ultimo può evidentemente essere variata modificandone lo sviluppo in lunghezza, compatibilmente con eventuali esigenze di contenere entro un massimo il tempo di permanenza degli articoli immagazzinati.

Il magazzino dinamico proposto, quindi, raggiunge pienamente gli scopi indicati in premessa, in particolare per definire un polmone di accumulo che possa, se richiesto, restituire gli articoli immagazzinati nello stesso ordine in cui sono stati introdotti.

La preferita forma di realizzazione, descritta per il trasportatore di accumulo, con la possibilità di sfruttare ambedue i rami orizzontali superiore ed inferiore e mantenendo le piattaforme in assetto costante, si rivela una caratteristica costruttiva preziosa per ottenere la massima capienza con il minimo ingombro. Un ulteriore vantaggio del magazzino dinamico in oggetto riguarda la versatilità offerta per ottenere configurazioni specifiche per articoli sfusi, confezionati oppure da trattare insieme a relativi godet.

Si intende comunque che quanto sopra detto ha valore esemplificativo e non limitativo, pertanto eventuali modifiche di dettaglio che si rendesse necessario adottare per ragione tecniche e/o funzionali, si considerano sin d’ora rientranti nel medesimo ambito protettivo definito dalle sottoriportate rivendicazioni.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Magazzino dinamico, associato a due linee di trasporto L1, L2, con la prima linea L1 alimentata con articoli 2 provenienti da una prima macchina M1, e con la seconda linea L2 alimentante una seconda macchina M2 con i suddetti articoli 2, con gli organi di motorizzazione di tali linee L1, L2 gestiti da una centralina di comando e controllo K in funzione delle situazioni operative delle suddette macchine M1, M2, con il suddetto magazzino dinamico 1 caratterizzato dal fatto di comprendere: un trasportatore di accumulo 20 costituito da una pluralità di piattaforme 21 disposte in sequenza lungo un percorso ad anello chiuso, con ciascuna di tali piattaforme 21 destinata a ricevere almeno un citato articolo 2: primi organi manipolatori 40, comandati e controllati da detta centralina K, per trasferire ciclicamente i suddetti articoli 2 dalla citata prima linea L1 alla suddetta seconda linea L2; secondi organi manipolatori, comandati e controllati da detta centralina K, agenti tra una stazione operativa P in cui transitano le piattaforme 21 di detto trasportatore di accumulo 20 e l’una o l’altra di dette linee L1, L2, preposti, in funzione della diminuzione o azzeramento della produttività di detta seconda macchina M2, a traslocare detti articoli 2 dalla prima linea L1 a corrispondenti piattaforme 21 di detto trasportatore di accumulo 20, nonché destinati, a seguito dell’incremento o del ripristino della produttività di detta seconda macchina M2 e in relazione di fase sia con l’azionamento di detti primi organi manipolatori sia con l’incremento di velocità di detta seconda linea L2, a prelevare i citati articoli 2 da dette piattaforme 21, con un prestabilito ordine, per immetterli in detta seconda linea L2 in una prefissata alternanza con gli articoli 2 trasferiti su quest’ultima dai primi organi manipolatori, sino allo svuotamento dello stesso trasportatore di accumulo 20.
2. 2) Magazzino secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che il suddetto trasportatore di accumulo 20 definisce due rami sovrapposti, rispettivamente superiore ed inferiore, con la citata stazione operativa P situata in corrispondenza del ramo superiore.
3. 3) Magazzino secondo la riv. 2, caratterizzato dal fatto che detta stazione operativa P à ̈ situata in corrispondenza di un’estremità di detto ramo superiore.
4. 4) Magazzino secondo la riv. 1, in cui le citate linee L1, L2 sono disposte allineate, caratterizzato dal fatto che il suddetto trasportatore di accumulo 20 definisce due rami sovrapposti rispettivamente superiore ed inferiore, paralleli alle citate linee L1, L2, con la citata stazione operativa P situata in corrispondenza del ramo superiore.
5. 5) Magazzino secondo la riv. 1 o 4, caratterizzato dal fatto che detti primi organi manipolatori 40 sono interposti tra il termine di detta prima linea L1 e l’inizio di detta seconda linea L1.
6. 6) Magazzino secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primi organi manipolatori 40 coincidono con detti secondi organi manipolatori.
7. 7) Magazzino secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che detto trasportatore di accumulo 20 comprende due gruppi di movimentazione 25, 26 paralleli, azionabili in sincronia nei due sensi, posizionati a fianco di lati contrapposti 21A, 21B delle citate piattaforme 21, le quali sono provviste ciascuna di una coppia di perni 23, disposti disassati e sporgenti dagli stessi lati 21A, 21B, atti ad impegnarsi in corrispondenti boccole 24, disposte a passo lungo due organi di trasmissione flessibili 250, 260, previsti rispettivamente nei citati gruppi 25, 26, con questi ultimi sfalsati orizzontalmente di una quota S pari all’interasse H tra detti perni 23, per consentire di mantenere inalterato l’assetto orizzontale delle citate piattaforme 21 per l’intero sviluppo del suddetto trasportatore di accumulo 20, compreso i tratti curvi di raccordo tra i relativi due rami orizzontali superiore ed inferiore.