ITMI20062362A1

ITMI20062362A1 - Macchina e procedimento per ripartire orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni

Info

Publication number: ITMI20062362A1
Authority: IT
Inventors: Emanuele Gatteschi
Original assignee: Ocme Srl
Priority date: 2006-12-06
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2008-06-07

Description

L· Barzanò & Zanardo

DESCRIZIONE dell<1>invenzione industriale

a nome: OCME S.r.1.

di nazionalità: italiana 2 con sede in: PARMA PR

La presente invenzione si riferisce ad una macchina e

a un procedimento per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni.

Per il confezionamento su pallet di oggetti di varia natura e dimensioni, quali imballaggi primari come ad esempio singoli prodotti vari, bottiglie , lattine, buste, sacchetti, scatole, ecc . oppure quali imballaggi secondari come cartoni contenenti oggetti, ovvero fardelli, legacci, "clusters" , "twin packs",

ecc. sono usate macchine automatiche e/o particolari procedimenti che tendono a velocizzare le operazioni.

Infatti, i singoli oggetti possono avere varie configurazioni, oppure gli oggetti o imballaggi primari, sono raggruppati o contenuti in numero vario

in imballaggi secondari, che comunque debbono contribuire a formare uno strato di un pallet in formazione. Le suddette tipologie di prodotti da disporre su pallet sono, per comodità, indicate nel seguito come "oggetto di varia natura e dimensioni" .

In genere, quanto sopra esposto viene alimentato da

Garzano & Zanardo

uno o più nastri trasportatori o simili che determinano 1'avanzamento del singolo oggetto di varia natura e dimensione, uno dopo l'altro, verso zone di una macchina che realizza poi in qualche modo uno strato del pallet in formazione.

Sino ad ora sono stati messi a punto varie macchine e procedimenti che in maniera più o meno complessa giungono a realizzare tale strato.

Le macchine note presentano velocità di produzione che possono essere ora giudicate non più adeguate a realizzare la produttività via crescente e che comportano problemi di varia natura.

Ad esempio, per cercare di aumentare tale produttività, si è pensato di abbinare più linee di alimentazione che peraltro sono dipendenti e che devono interagire secondo passi e tempi in contemporanea che rallentano comunque il risultato finale. Sono anche noti manipolatori a ponte che agiscono a valle dei trasportatori di alimentazione del singolo oggetto di varia natura e dimensione, uno dopo l'altro, afferrandolo, sollevandolo, trasportandolo e disponendolo secondo la posizione finale utile alla formazione di una porzione dello strato finale.

Tutto ciò peraltro non soddisfa le esigenze di

«arzanó & Zanardo

velocità e precisione sempre più richieste, con il minimo intervento manuale o addirittura in assenza di esso .

Scopo generale della presente invenzione è quello di risolvere i problemi tecnici ed inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica e particolarmente funzionale.

Altro scopo è quello di realizzare macchine e procedimenti che siano adattabili a svariate esigenze di formazione di strati per pallet.

In vista degli scopi suddetti, secondo la presente invenzione, si è pensato di realizzare una macchina ed un procedimento per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni, avente le caratteristiche esposte nelle rivendicazioni allegate.

Le caratteristiche strutturali e funzionali della presente invenzione ed i suoi vantaggi nei confronti della tecnica conosciuta risulteranno ancora più chiari ed evidenti da un esame della descrizione seguente, riferita ai disegni allegati, che mostrano esempi di una macchina per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni, realizzata secondo l'invenzione.

la figura 1 è una vista dall'alto schematica di una

oarzano <x z.anardo

macchina per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni secondo 1'invenzione ad un unico flusso di lavoro;

la figura 2 mostra una vista laterale schematica di una porzione a monte di una macchina per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni secondo l'invenzione del tipo di figura 1; la figura 3 mostra una vista dall'alto schematica della porzione di macchina di figura 2;

la figura 4 mostra una vista dall'alto schematica di una porzione intermedia di una macchina per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni secondo l'invenzione del tipo di figura 1;

la figura 5 mostra una vista dall'alto schematica della porzione intermedia della macchina di figura 4 in un fase operativa successiva;

le figure 6-9 mostrano viste dall'alto schematiche quattro diverse realizzazioni di una macchina per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni secondo l'invenzione a due flussi di lavoro; e

la figura 10 mostra una vista prospettica laterale di una realizzazione della porzione mobile della macchina secondo l'invenzione.

garzano & Zanardo

Con riferimento alle figure, viene mostrata una macchina per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni complessivamente indicata con 10.

Tale macchina ripartisce, orienta e dispone oggetti di varia natura e dimensioni 12 lungo almeno un flusso di lavoro indicato nelle figure tramite delle frecce 40, 41.

Con il termine oggetto di varia natura e dimensioni 12 si intende imballaggi primari, come ad esempio singoli prodotti vari, bottiglie, lattine, buste, sacchetti , scatole, ecc . oppure quali imballaggi secondari come cartoni contenenti più di un singolo prodotto, ovvero fardelli, legacci, "clusters", "twin packs" , ecc.

Inoltre, tale oggetto di varia natura e dimensioni 12 può avere varie configurazioni, oppure essere raggruppato in un'unità 80, ad esempio costituita da un numero variabile di più fardelli, come mostrato in figura 1, che comunque deve contribuire a formare uno strato di un pallet in formazione.

Ogni flusso di lavoro 40, 41 comprende a monte un trasportatore di alimentazione 11 e, in successione, un trasportatore introduttore 13, un nastro di selezione 14, al quale è associato almeno un gruppo manipolatore 15, e un gruppo di compattazione 16 di

garzano & Zanardo

uno strato di oggetti da impilare in strati sovrapposti .

Ogni manipolatore 15 è mobile rispetto al nastro di selezione 14 in un piano parallelo a quest'ultimo e consente di disporre gli oggetti 12, che sono fatti avanzare in fila uno dopo l'altro, secondo almeno due file parallele durante il loro avanzamento sul nastro di selezione 14 (figure 4 e 5).

Ogni tale gruppo manipolatore 15 prevede una testa d'afferraggio 30 per la presa di un unità 80 comprendente uno o un insieme dei sopra citati oggetti 12 ed è azionabile per afferrarlo in qualunque punto esso si trovi sopra il nastro di selezione 14.

In un esempio realizzativo, mostrato in figura 10, la testa d'afferraggio 30 comprende dei mezzi di presa 50, quali due ganasce, azionabili per trattenere durante la fase di spostamento la sopra citata unità 80.

Successivamente all'afferraggio il manipolatore 15 compie uno spostamento nel piano parallelo al nastro di selezione 14 sopra citato in cui si può muovere, e quindi rilascia l'unità 80 in un qualunque punto del nastro di selezione 14 a valle di quello in cui è avvenuto 1'afferraggio liberandola dai mezzi di presa

harzanó & Zanardo

50.

Inoltre, la testa d'afferraggio 30 di ogni gruppo manipolatore 15 è tale da rilasciare gli oggetti 12 secondo almeno due file parallele durante il loro avanzamento su detto nastro di selezione 14 anche in una configurazione ruotata rispetto a quella in cui è avvenuto 1'afferraggio.

Secondo l'invenzione si prevedono macchine con più flussi di lavoro 40, 41 contemporanei, in tal caso in ognuno di essi è previsto almeno un gruppo manipolatore 15 indipendente dagli altri e che alimenta un unico comune gruppo di compattazione 16. In un esempio di realizzazione mostrato, ad esempio in figura 6, un particolare gruppo manipolatore 15 comprende un braccio 21, che termina con la testa d'afferraggio 30, disposto ortogonalmente al nastro di selezione 14 e montato su un carrello 22 parallelo a detto nastro di selezione 14.

In tal caso il braccio trasversale 21 è traslabile avanti o indietro longitudinalmente, scorrendo su detto carrello 22 , e ortogonalmente rispetto al nastro di selezione 14.

In un'altro esempio mostrato, ad esempio in figura 7, un altro gruppo manipolatore 15 comprende un braccio 24 montato su un supporto 23 rotante rispetto a detto

uarzano & Zanardo

nastro di selezione 14. in tal caso il braccio 24 è un braccio polare antropomorfo radialmente telescopico rispetto al supporto 23 rotante.

In figure 8 e 9 sono invece mostrate due ulteriori realizzazioni delle macchine secondo la presente invenzione, in cui per ogni flusso di lavoro 40, 41 sono disposti in serie due gruppi manipolatori 15 appartenenti alle tipologie sopra descritte.

Secondo l'invenzione sono disposti in successione un nastro di alimentazione 11 e due nastri di introduzione 13' e 13", come mostrato ad esempio nei particolari delle figure 2 e 3.

Il nastro di alimentazione 11 prevede una velocità di avanzamento degli oggetti 12 molto maggiore della velocità del primo nastro, a valle, di introduzione 13'.

Questo primo nastro di introduzione 13' viene mantenuto sempre pieno di oggetti 12 e la sua velocità determina il numero degli stessi che vengono introdotti nell'unità di tempo.

Il secondo nastro di introduzione 13" ha una velocità sempre maggiore del primo nastro di introduzione 13' e quindi gli oggetti 12 transitando dal nastro 13' al 13" si distanziano permettendo ad una fotocellula 18 di contarli.

garzano & Zanardo

Il primo nastro di introduzione 13' può prevedere anche intervalli temporali di avanzamento nullo.

Il nastro di selezione 14 ha velocità maggiore o uguale a quella del primo nastro di introduzione 13' e il rapporto fra le due velocità, nonché la presenza di intervalli temporali ad avanzamento nullo, determina il modo con cui gli oggetti 12 sul nastro di selezione 14 concorrono a formare la sopra citata unità 80 su cui agisce il gruppo manipolatore 15.

In tal modo si realizza sul nastro di selezione 14 un'unità 80 che presenta un numero di oggetti 12 e una distanza dall'unità 80 successiva non sempre costante .

In particolare è possibile alimentare una successione di unità 80, separate da uno spazio, formate da un singolo oggetto 12, unità 80 formate da più di un oggetto 12, e unità 80 che in successione sono composte da un numero di oggetti 12 non costante.

Anche il gruppo di compattazione 16 comprende un primo nastro di compattazione 16' e un secondo nastro di compattazione 16" a valle del primo.

Tale primo nastro di compattazione 16' prevede una velocità di avanzamento di detti oggetti 12 minore o uguale di quella del nastro di selezione 14 per garantire un compattamento longitudinale.

11 garzano <£ zanardo

Infine, in corrispondenza del secondo nastro di compattazione 16" sono previsti mezzi di compattazione 17 degli oggetti 12 disposti almeno su due file per garantire un compattamento trasversale. Per un controllo del flusso degli oggetti 12 la macchina 10 secondo l'invenzione comprende, a cavallo tra il primo nastro di introduzione 13' e il secondo nastro di alimentazione 13", una fotocellula 18 per il conteggio degli oggetti 12 transitanti (figure 1-3) e, in corrispondenza dell'inizio del nastro di selezione 14, una seconda fotocellula 19 per l'identificazione della posizione degli oggetti 12 sul nastro di selezione 14 (figure 4-5).

Risulta del tutto agevole comprendere quale sia il funzionamento del dispositivo oggetto del trovato. La macchina 10 secondo l'invenzione ripartisce, orienta e dispone oggetti 12 lungo almeno un flusso di lavoro 40, 41 eseguendo le seguenti operazioni.

Inizialmente alimenta in un nastro di selezione 14 oggetti 12 destinati a formare uno strato di oggetti da impilare in strati sovrapposti e successivamente dispone gli stessi, che sono fatti avanzare in fila uno dopo l'altro, tramite un gruppo manipolatore 15 secondo almeno due file parallele durante il loro avanzamento sul nastro di selezione 14.

tiarzano & Z.anardo

Vantaggiosamente, secondo l'invenzione, tale fase di posizionamento secondo almeno due file parallele degli oggetti 12 viene eseguita afferrandoli in qualunque punto essi si trovino sul nastro di selezione 14.

Tale afferraggio avviene facendo compiere un movimento piano in un piano parallelo al nastro di selezione 14 al gruppo manipolatore 15 con lo scopo di posizionare la testa d'afferraggio 30, disposta su una sua estremità, in corrispondenza di un'unità 80 comprendente uno o più insiemi di oggetti 12.

Infatti, secondo l'invenzione, la fase di posizionamento della testa di afferraggio 30 in corrispondenza dell'unità 80 che deve essere spostata non avviene tramite spostamenti verticali. Infatti, la testa di afferraggio 30 non viene calata sopra la relativa unità 80 ma la raggiunge solo con spostamenti piani in un piano parallelo a quello del nastro 14.

In una tale conformazione, la testa 30 afferra l'unità 80 senza abbassarsi sulla stessa grazie all'azionamento dei mezzi di presa 50, e, dopo un successivo movimento nel medesimo piano nel quale è avvenuta la precedente fase di raggiungimento, la rilascia in un qualunque punto del nastro di

Barzanò & Zanardo

selezione 14 a valle di quello in cui è avvenuto 1 'afferraggio liberandolo dai mezzi di presa 50.

Avvenuto il rilascio il gruppo manipolatore 15è libero di muoversi, sempre nel sopra citato piano, per afferrare la successiva unità 80 di oggetti 12 in qualunque punto essa si trovi sul nastro di selezione 14 .

Infine, la macchina 10 alimenta un gruppo di compattazione 16 che procede a compattare gli oggetti 12.

Gli spostamenti del gruppo manipolatore 15, come citato in precedenza, sono sempre effettuati all'interno di un piano parallelo al nastro di selezione 14 e possono essere movimenti traslatori, rotatori o roto-traslatori.

Inoltre, il gruppo manipolatore 15 può rilasciare gli oggetti 12 in una conformazione ruotata attorno al proprio asse verticale rispetto all'orientamento con cui è avvenuto 1'afferraggio.

Si è così visto che una macchina per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni, nonché il procedimento secondo la presente invenzione realizzano gli scopi in precedenza evidenziati.

La macchina ed il procedimento per ripartire,

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orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni della presente invenzione cosi concepiti sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo.

Inoltre, in pratica i materiali utilizzati, nonché le loro dimensioni ed i componenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.

Barzanò & Zanardo Milano S.p.A.

Claims

garzano & Aanarao RIVENDICAZIONI 1. Macchina per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni (12) lungo almeno un flusso di lavoro (40, 41) comprendente ognuno un trasportatore di alimentazione (11) a monte e in successione un trasportatore introduttore (13), un nastro di selezione {14), al quale è associato almeno un gruppo manipolatore (15), e un gruppo di compattazione (16) di uno strato di oggetti (12) da impilare in strati sovrapposti, caratterizzata dal fatto che detto almeno un gruppo manipolatore (15) è mobile rispetto a detto nastro di selezione (14) in un piano ad esso parallelo per disporre detti oggetti (12) di almeno uno strato, che sono fatti avanzare in fila uno dopo l'altro da detto trasportatore introduttore (13), secondo almeno due file parallele durante il loro avanzamento su detto nastro di selezione (14), detto almeno un gruppo manipolatore (15) prevedendo una testa d'afferraggio (30) comprendente mezzi di presa (50) per un'unità (80) comprendente un singolo o un insieme di detti oggetti di varia natura e dimensione (12), detta testa d'afferraggio (30) essendo mobile in detto piano parallelo a detto nastro di selezione (14) ed azionabile ad afferrare detta unità (80) in qualunque uuiZiOiiu u> z-icuiaiuu punto di detto nastro di selezione (14} ed a rilasciarla in qualunque punto di detto nastro di selezione (14) a valle di quello in cui è avvenuto 1'afferraggio.
2 . Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detta testa d'afferraggio (30) di detto almeno un gruppo manipolatore (15) è azionabile a rilasciare detta unità (80) secondo almeno due file parallele durante il loro avanzamento su detto nastro di selezione (14) in una configurazione ruotata attorno al loro asse verticale rispetto all'orientamento con cui è avvenuto 1'afferraggio.
3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzata dal fatto che i relativi detti gruppi manipolatori (15) di ognuno di detto almeno un flusso di lavoro (40, 41) sono indipendenti gli uni dagli altri e alimentano un unico detto gruppo di compattazione (16).
4. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto almeno un gruppo manipolatore {15) comprende un braccio (21) ortogonale a detto nastro di selezione (14) che termina con detta testa d'afferraggio (30) ed è montato su un carrello (22) parallelo a detto nastro tsarzano & zanardo di selezione (14).
5 . Macchina secondo la rivendicazione 4 caratterizzata dal fatto che detto braccio trasversale (21) è traslabile avanti o indietro longitudilamente rispetto a detto nastro di selezione (14) su detto carrello (22).
6. Macchina secondo la rivendicazione 5 caratterizzata dal fatto che detto braccio trasversale (21) è traslabile avanti e indietro ortogonalmente rispetto a detto nastro di selezione (14).
7. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto almeno un gruppo manipolatore (15) comprende un braccio (24) che termina con detta testa d'afferraggio (30) montato su un supporto (23) rotante rispetto a detto nastro di selezione (14).
8. Macchina secondo la rivendicazione 7 caratterizzata dal fatto che detto braccio (24) è un braccio polare antropomorfo radialmente telescopico rispetto a detto supporto (23) rotante.
9. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto trasportatore di alimentazione (11) comprende un primo nastro di alimentazione (11) con una velocità di avanzamento di io- tiarzano & zanarao detti oggetti di varia natura e dimensione (12) maggiore o uguale di quella di detto primo nastro di introduzione (13'}.
10 . Macchina secondo la rivendicazione 9 caratterizzata dal fatto che detto trasportatore introduttore (13) comprende un primo nastro di introduzione (13') e un secondo nastro di introduzione (13") a valle di detto primo nastro di introduzione (13') in cui detto primo nastro di introduzione (13') prevede una velocità di avanzamento di detti oggetti di varia natura e dimensione (12) minore o uguale di quella di detto secondo nastro di alimentazione (13").
11. Macchina secondo la rivendicazione 10 caratterizzata dal fatto che detto primo nastro di introduzione (13') prevede intervalli temporali di avanzamento nullo di detti oggetti di varia natura e dimensione (12).
12. Macchina secondo la rivendicazione 11 caratterizzata dal fatto che detto secondo nastro di selezione (14) prevede una velocità di avanzamento qualunque di detti oggetti di varia natura e dimensione (12).
13. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto gruppo di narzano oc z.anarao compattazione (16) comprende un primo nastro di compattazione (16') e un secondo nastro di compattazione (16") a valle di detto primo nastro di compattazione (16') in cui detto primo nastro di compattazione (16') prevede una velocità di avanzamento di detti oggetti di varia natura e dimensione (12) minore o uguale di quella di detto nastro di selezione (14).
14. Macchina secondo la rivendicazione 13 caratterizzata dal fatto che detto secondo nastro di compattazione (16") prevede mezzi di compattazione (17) di detti oggetti di varia natura e dimensione (12).
15. Macchina secondo la rivendicazione 10 caratterizzata dal fatto che comprende, a cavallo tra detto primo nastro di introduzione (13') e detto secondo nastro di introduzione (13") una prima fotocellula (18) per il conto di detti oggetti di varia natura e dimensione (12) transitanti.
16. Macchina secondo la rivendicazione 15 caratterizzata dal fatto che comprende in corrispondenza dell'inizio di detto nastro di selezione (14) una seconda fotocellula (19) per l'identificazione della posizione di detti oggetti di varia natura e dimensione (12) transitanti su detto garzano ΰί z,anarao nastro di selezione (14).
17. Metodo per ripartire, orientare e disporre oggetti di varia natura e dimensioni (12) lungo almeno un flusso di lavoro (40, 41) comprendente le seguenti fasi: a) alimentare in un nastro di selezione (14) detti oggetti di varia natura e dimensione (12) di uno strato di oggetti da impilare in strati sovrapposti ; b) disporre detti oggetti (12) di almeno uno strato, che sono fatti avanzare in fila uno dopo l'altro, tramite almeno un gruppo manipolatore (15), secondo almeno due file parallele durante il loro avanzamento su detto nastro di selezione (14); caratterizzato dal fatto che detta fase di disposizione secondo almeno due file parallele di detti oggetti (12) comprende le fasi di: c) afferrare un'unità (80) comprendente un singolo o un insieme di detti oggetti di varia natura e dimensione (12) in qualunque punto di detto nastro di selezione (14) essa si trovi compiendo detto almeno un gruppo manipolatore (15) un movimento piano in un piano parallelo a detto nastro di selezione (14) d) rilasciare detta unità (80) in qualunque punto di Garzano & z,anarao detto piano parallelo a valle di quello in cui è avvenuto 1'afferraggio dopo che detto almeno un gruppo manipolatore (15) ha compito un movimento piano in detto piano parallelo a detto nastro di selezione (14).
18 . Metodo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto di comprendere anche le successive fasi di: e) alimentare un gruppo di compattazione (16); d) compattare detti oggetti (12) disposti secondo almeno due file parallele.
19. Metodo secondo la rivendicazione 17 caratterizzata dal fatto che detta fase di disposizione di detti oggetti (12) in almeno due file avviene tramite un movimento traslatorio piano di detto almeno un gruppo manipolatore (15) in detto piano parallelo a detto nastro di selezione (14).
20. Metodo secondo la rivendicazione 17 caratterizzata dal fatto che detta fase di disposizione di detti oggetti (12) in almeno due file avviene tramite un movimento rotatorio piano di detto almeno un gruppo manipolatore {15) in detto piano parallelo a detto nastro di selezione (14).
21. Metodo secondo la rivendicazione 17 caratterizzato dal fatto che detta fase di 22 Barzanò & Zanardo disposizione di detti oggetti (12) in almeno due file avviene tramite un movimento roto-traslatorio piano di detto almeno un gruppo manipolatore (15) in detto piano parallelo a detto nastro di selezione (14).
22. Metodo secondo la rivendicazione 17 caratterizzato dal fatto che detto almeno un gruppo manipolatore (15) rilascia detta unità (80) secondo almeno due file parallele durante il loro avanzamento su detto nastro di selezione (14) in una conformazione ruotata rispetto all'orientamento con cui è avvenuto 1'afferraggio . Barzanò & Zanardo Milano S.p.A. BRA/MAR