ITMI970370A1 - Pinza per manipolare mazzette di segnature e relativo procedimento operativo - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Pinza per manipolare mazzette di segnature e relativo procedimento operativo"

Riassunto del trovato

pinza (6) per manipolare mazzette (10) di segnature, supportata da un braccio di un manipolatore (5), presentante un'intelaiatura (20) di sostegno, prevedendo che l'intelaiatura (20) di sostegno presenta inferiormente un perno (21) di oscillazione, che il perno (21) accoglie un supporto (22) cuneiforme, che l'estremità (23) del supporto (22) opposta alla mazzetta (10) è collegata operativamente con un mezzo (24) di azionamento comandabile, che l'estremità (30) del supporto (22) rivolta verso la mazzetta (10) presenta un dito (31) di separazione e di sollevamento delle segnature e che a lato del supporto (22) è prevista almeno una pala (40) oscillabile di supporto della mazzetta (10). Procedimento operativo per prelevare mazzette (10) di segnature che prevede di posizionare la pinza (6) di fronte ad una pila (7) di segnature all'altezza desiderata, di separare col dito (31) le segnature formanti una mazzetta (10), di inserire le pale (40) nel varco (100) formato con la separazione delle segnature, di retrarre il dito (31) appoggiando le segnature sulle pale (40), di separare la mazzetta (10) dalla pila (7) sollevando la pinza (6).

(Figura 7).

Descrizione del trovato

L'invenzione concerne una pinza per manipolare mazzette di segnature, supportata da un braccio di un manipolatore, presentante un'intelaiatura di sostegno.

L'invenzione concerne anche un procedimento per prelevare le mazzette di segnature.

È noto che a valle delle macchine da stampa, come le rotative, sono presenti delle stazioni di impilaggio e manipolazione delle segnature.

Le segnature prodotte dalle rotative, se utilizzate per la produzione di libri, riviste o simili, vengono inviate alla rilegatura. In questo caso le segnature vengono raccolte in pile di grandi dimensioni ed elevato peso e movimentate su pallet. Ad esempio le pile di segnature possono raggiungere altezze di 1,4 m e pesi sino a 140 kg.

Le stazioni per la manipolazione di queste grosse pile presentano dei robot manipolatori dotati di pinze per il prelievo e la movimentazione delle segnature legate in pacchi.

Le segnature possono diversamente costituire anche un prodotto finito. Ad esempio le segnature possono costituire degli inserti per i quotidiani o le riviste. In questo caso, le segnature devono essere raccolte e movimentate in piccole pile o mazzette.

Infatti le mazzette, di solito di alcune decine di centimetri di altezza e di 30 chilogrammi di peso, risultano facilmente spostabili anche manualmente.

Le note stazioni di impilaggio e di immagazzinamento delle mazzette presentano dei dispositivi di impilaggio che sovrappongono il numero limitato di segnature che costituisce una mazzetta. Le mazzette così formate vengono prelevate e movimentate da appositi robot manipolatori dotati di speciali pinze.

Attualmente le pinze per la movimentazione delle mazzette sono dotate di sistemi di afferraggio costituiti da piastre piane verticali e parallele. Queste piastre parallele afferrano lateralmente le segnature non legate esercitando una pressione sulle segnature.

La notevole differenza di modalità di impilaggio delle segnature nel caso di realizzazione di pacchi e nel caso di realizzazione delle mazzette, impone la presenza a valle delle rotative di due distinte stazioni di manipolazione. L'impossibilità di manipolare pacchi e mazzette nel medesimo impianto di manipolazione costituisce un notevole limite di flessibilità per la produzione dei diversi tipi di segnatura nella medesima rotativa.

Scopo della presente invenzione è di ovviare agli inconvenienti dello stato anteriore della tecnica, prima elencati, e di separare e manipolare segnature da una pila di segnature di qualsivoglia altezza ed, in particolare, di separare mazzette di segnature da pile di segnature impilate come per essere rilegate in pacchi.

Gli scopi del trovato vengono raggiunti mediante una pinza per manipolare mazzette di segnature, supportata da un braccio di un manipolatore, presentante un'intelaiatura di sostegno, caratterizzata dal fatto che l'intelaiatura di sostegno presenta inferiormente un perno di oscillazione, che il perno accoglie un supporto, che l'estremità del supporto opposta alla mazzetta è collegata operativamente con un mezzo di attuazione comandabile, che dall'estremità del supporto rivolta verso la mazzetta sporge un dito di separazione e sollevamento delle segnature e che a lato del supporto è prevista almeno una pala di sostegno della mazzetta oscillabile in modo comandato.

Vantaggiosamente il dito è costituito da una piattina a sezione rettangolare.

Per agevolare la separazione delle segnature, l'estremità libera del dito presenta un lembo piegato verso l'alto.

Vantaggiosamente il lembo è piegato verso l'alto di 30°.

Con un ulteriore vantaggio la sezione trasversale del lembo è rastremata verso l'estremità libera del dito.

Per evitare che le segnature si stropiccino durante il sollevamento, l'estremità libera del dito presenta una punta arrotondata.

Per movimentare le pale, le pale sono collegate operativamente con un mezzo di attuazione coroandabile.

Vantaggiosamente le pale sono costituite da lamine a sezione rettangolare.

Per rendere stabile la pinza durante la manipolazione, le pale oscillabili sono collegate ad un braccio infulcrato in un perno allineato con il baricentro comune delle pale, del braccio e della mazzetta.

Per avere uno spostamento grosso modo rettilineo delle pale, durante la loro oscillazione, il perno è situato nella parte superiore dell'intelaiatura di supporto.

Vantaggiosamente le pale presentano una parte piegata verso l'alto.

Per evitare che le segnature si stropiccino durante l'oscillazione delle pale, l'estremità libera delle pale è arrotondata.

Per appoggiare la pinza alle segnature ed avere una superficie di riscontro per le segnature, l'intelaiatura presenta una parete verticale.

Vantaggiosamente, la parete presenta inferiormente delle aperture per accogliere le pale di supporto ed il dito di separazione e di sollevamento.

Per impedire che, durante le fasi della manipolazione della mazzetta eseguite con alte accelerazioni, le segnature caschino dalla pinza, dei mezzi di pressione e di arresto comandabili sono collegati all'intelaiatura di sostegno al di sopra della mazzetta.

Vantaggiosamente i mezzi di pressione e di arresto sono costituiti da almeno un servoattuatore.

Per distribuire la pressione esercitata dai mezzi di pressione sulle segnature da afferrare, i mezzi di pressione e di arresto sono collegati inferiormente ad una piastra orizzontale.

Per evitare che un posizionamento non perfettamente verticale della pinza stropicci le segnature, la piastra orizzontale presenta i lembi laterali rialzati.

Per fissare la pinza al manipolatore, superiormente è presente una piastra di attacco al manipolatore.

Per permettere un rapido e semplice collegamento della pinza al manipolatore, la piastra di attacco presenta dei mezzi per l'afferraggio automatico al braccio del manipolatore e presenta degli attacchi automatici per le alimentazioni dei mezzi di attuazione e dei mezzi di pressione.

Vantaggiosamente il procedimento per prelevare una mazzetta di segnature con la pinza oggetto del trovato è caratterizzato dal fatto che si posiziona la pinza di fronte ad una pila di segnature all'altezza desiderata, si separano col dito le segnature formanti una mazzetta, si inseriscono le pale nel varco formato con la separazione delle segnature, si retrae il dito appoggiando le segnature sulle pale e si separa la mazzetta dalla pila sollevando la pinza.

Con ulteriore vantaggio la mazzetta viene afferrata tra le pale e dei mezzi di pressione.

I vantaggi della presente invenzione sono da ravvisare principalmente nella possibilità di separare delle mazzette di segnature da pile di segnature.

Un ulteriore vantaggio consiste nel fatto che è possibile usare la stessa stazione di impilaggio e manipolazione delle segnature normalmente usata per i pacchi di segnature, anche per separare e manipolare le mazzette di segnature.

E' un vantaggio inoltre la possibilità di produrre le segnature destinate alla rilegatura di libri o riviste e le segnature utilizzabili come inserti, con le medesime macchine da stampa o con macchine da stampa differenti ma confluenti nella medesima stazione di impilaggio e manipolazione. In questa stazione di impilaggio e manipolazione è possibile prevedere un robot manipolatore dotato di pinze per pacchi e pinze per mazzette, come descritte nell'invenzione, automaticamente intercambiabili. L'oggetto, concepito secondo la presente invenzione, sarà in seguito descritto più dettagliatamente e illustrato in una forma di esecuzione, data solo a titolo di esempio, nei disegni allegati nei quali:

la figura 1 illustra, schematicamente in vista assonometrica, un impianto di impilaggio e manipolazione di segnature;

la figura 2 mostra, in vista laterale sezionata, una pinza per la separazione e la manipolazione di mazzette di segnature;

la figura 3 illustra la vista posteriore della pinza di figura 2;

la figura 4 mostra la vista anteriore della pinza di figura 2;

le figure 5, 6 e 7 illustrano, in tre differenti fasi, le operazioni di separazione e afferraggio di una mazzetta di segnatura con la pinza di figura 2.

Mediante la figura 1 è possibile rilevare quali siano i principali noti dispositivi costituenti una stazione di impilaggio e manipolazione di segnature.

È possibile notare un impilatore 1 per segnature a cui è affiancata una rulliera 2 motorizzata collegata ad una rilegatrice 3 per pacchi e di seguito ad una stazione 4 di prelevamento delle segnature costituita da un ribaltatore. Di fronte alla rulliera 2 motorizzata è presente un manipolatore, complessivamente indicato con 5. Ad esempio il manipolatore 5 è costituito da un robot SCARA supportante all'estremità del braccio una pinza 6 realizzata secondo il trovato.

Sul ribaltatore 4, è presenta una pila 7 di segnature.

Di fianco al manipolatore 5 è presenta una rulliera 8 motorizzata orizzontale su cui appoggia un pallet 9 supportante delle mazzette 10.

Con l'utilizzo delle figure 2, 3 e 4 è possibile rilevare i principali elementi costitutivi della pinza 6 di manipolazione delle segnature.

Un'intelaiatura 20 supporta un perno 21 di oscillazione, un supporto oscillabile 22 è collegata nella parte superiore centrale al perno 21.

Ad un'estremità 23 del supporto 22 è infulcrato un mezzo di attuazione 24 comandabile supportato dall'intelaiatura 20. Vantaggiosamente il mezzo di attuazione è un servoattuatore pneumatico o idraulico. Un occhiello 25 di estremità dello stelo 26 del pistone del servoattuatore è infulcrato su un perno 27 presente all'estremità 23 del supporto 22.

Il cilindro 28 del servoattuatore è superiormente collegato in modo oscillabile ad un perno 29 fissato all'intelaiatura 20.

La seconda estremità 30 del supporto 22 presenta inferiormente un dito 31. Ad esempio il dito 31 è collegato con mezzi filettati o saldature, non illustrate, alla parte inferiore dell'estremità 30 del supporto 22.

Vantaggiosamente il dito 31 è costituito da una piattina a sezione rettangolare.

L'estremità 32 del dito 31, opposta al supporto 22, presenta un lembo 32 piegato verso l'alto. Ad esempio il lembo 32 è inclinato rispetto al piano del dito 31 di 30°. Vantaggiosamente il lembo 32 presenta una sezione trasversale rastremata verso l'estremità del dito 31.

Vantaggiosamente l'estremità del lembo 32 rialzato presenta la punta arrotondata.

Lateralmente al supporto 22 sono presenti delle pale 40. Ad esempio, le pale 40 sono costituite da lamine a sezione rettangolare. Le pale 40 sono collegate ad un'estremità ad un unico braccio verticale oscillabile accolto da un perno 42 fissato alla parte superiore dell'intelaiatura 20.

Il perno 42 è fissato all'intelaiatura 20 in modo da risultare allineato con il baricentro del sistema costituito dalle pale 40, dal braccio 41 e dalla mazzetta 10, non illustrata, supportata dalle pale 40.

La parte delle pale 40, non collegata al supporto 41, è inclinata verso l'alto.

Vantaggiosamente l'estremità 43 libera delle pale risulta arrotondata.

Il braccio 41 delle pale 40 è collegato operativamente ad un mezzo 50 di attuazione comandabile supportato inferiormente in modo oscillabile dall'intelaiatura 20. L'intelaiatura 20 presenta una parete verticale 70 che costituisce il piano 71 di appoggio della pinza 6 alle segnature.

La parete 70 verticale presenta inferiormente delle aperture 72 accoglienti le pale 40 ed il dito 31.

Superiormente la parete 70 verticale presenta un'apertura 74 accogliente l'estremità del braccio 41 infulcrata al perno 42.

Nella parte superiore della piastra 70, dei mezzi 80 di pressione e arresto agenti in direzione verticale sono fissati al piano 71.

Vantaggiosamente i mezzi 80 di pressione sono costituiti da dei servoattuatori presentanti cilindri 81 fissati all'intelaiatura 20 e pistoni 82. Inferiormente i pistoni 82 sono collegati ad una piastra 83 orizzontale.

Vantaggiosamente la piastra 83 orizzontale presenta i lembi 84, 85 laterali rialzati.

Superiormente l'intelaiatura 20 presenta una base 60 orizzontale a cui è collegata una piastra 61 di attacco al braccio del manipolatore 5.

Vantaggiosamente la piastra 61 di attacco presenta dei mezzi per l'afferraggio automatico, non illustrati, al braccio del manipolatore 5 e per l'attacco automatico delle alimentazione dei mezzi 24, 50 di attuazione e dei mezzi 80 di pressione.

Il funzionamento sarà ora descritto con le figure 5 , 6 e 7.

La stazione 1 di impilaggio delle segnature, mediante trasduttori non illustrati, rileva l'altezza della pila 7 di segnature da passare alla stazione 4 di prelevamento (figura 1).

La stazione 4 di prelevamento dispone la pila 7 in posizione grosso modo verticale.

Grazie ai noti trasduttori (non illustrati) presenti sugli assi di movimentazione (una forca 150) della stazione 4 di prelevamento e presenti sugli assi del manipolatore 5, la pinza 6 viene posizionata all'altezza desiderata per separare e prelevare le segnature desiderate dalla pila 7. Dalla figura 5 è possibile rilevare come il manipolatore, non illustrato, accosta la pinza 6 alle segnature della pila 7 poste contro la rulliera del ribaltatore 4.

Il dito 31 di separazione e sollevamento, le pale 40 di supporto ed i mezzi 80 di pressione e arresto si trovano in posizione retratta.

Mediante un'oscillazione del supporto 22, comandata dal servoattuatore 24, il dito 31 si infila nell'apertura 73 presente nella parete 70 verticale. La punta arrotondata del lembo 32 separa e solleva le segnature dalla pila 7 in una mazzetta 10 con un movimento dal basso verso l'alto. Grazie al movimento di oscillazione del dito 31 e alla punta arrotondata del lembo 32 le segnature vengono sollevate senza essere stropicciate.

Le segnature sollevate dal dito 31 formano con la pila 7 un'apertura 100 posta di fronte alle pale 40 della pinza 6. È quindi possibile estendere le pale 40 nell'apertura 100. Con un comando del servoattuatore 50 il braccio 41 oscilla estendendo le pale 40. La punta 43 arrotondata delle pale 40 permette un facile inserimento delle pale 40 nell'apertura 100 sollevando le segnature della mazzetta 10.

Si retrae, quindi, il dito 31 in modo che le segnature della mazzetta 10 vengano completamente supportate dalla pala 40. Abbassando i pistoni 82 dei mezzi 80 di pressione si appoggia con pressione la piastra 83 sulla superficie superiore della mazzetta 10.

La mazzetta 10 risulta completamente afferrata dalla pinza 6.

Afferrata la mazzetta 10 con la pinza 6 è possibile prelevarla e movimentarla.

Grazie al manipolatore 5 è possibile spostare e orientare la mazzetta 10. Portata la mazzetta 10 nella posizione desiderata è possibile rilasciare la mazzetta 10 retraendo gradualmente i pistoni 82 dei mezzi 80 di pressione e le pale 40 di supporto.

E' previsto un corrispondente procedimento che prevede le seguenti fasi operative: si posiziona la pinza 6 di fronte ad una pila 7 di segnature all'altezza desiderata utilizzando dei noti trasduttori del manipolatore 5 e della forca 150 del ribaltatore 4 (non illustrati). Utilizzando il dito 31 della pinza 6, si separano dalla pila 7 le segnature formanti una mazzetta 10. Si inseriscono le pale 40 nel varco 100 formato con la separazione delle segnature. Si retrae il dito 31 facendo appoggiare le segnature della mazzetta 10 sulle pale 40.

E' possibile quindi separare la mazzetta 10 dalla pila 7 sollevando la pinza 6.

Al fine di non far cadere le segnature dalla pinza 6 durante la manipolazione è possibile afferrare la mazzetta tra le pale 40 e dei mezzi 80 di pressione previsti nella parte superiore della pinza.

Claims (22)

1. oscillazione, che il perno (21) accoglie un supporto (22), che l'estremità (23) del supporto (22) opposta alla mazzetta (10) è collegata operativamente con un mezzo (24) di attuazione comandabile, che dall'estremità (30) del supporto (22) rivolta verso la mazzetta (10) sporge un dito (31) di separazione e sollevamento delle segnature e che a lato del supporto (22) è prevista almeno una pala (40) di sostegno della mazzetta (10) oscillabile in modo comandato.
2. 2. Pinza (6), secondo la rivendicazione l, caratterizzata dal fatto che il dito (31) è costituito da una piattina a sezione rettangolare.
3. 3. Pinza (6), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'estremità libera del dito (31) presenta un lembo (32) piegato verso l'alto.
4. 4. Pinza (6), secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che il lembo (32) è piegato verso l'alto di 30°.
5. 5. Pinza (6), secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che la sezione trasversale del lembo (32) è rastremata verso l'estremità libera del dito (31).
6. 6. Pinza (6), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'estremità libera del dito (31) presenta una punta arrotondata.
7. 7. Pinza (6), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le pale (40) sono collegate operativamente con un mezzo (50) di attuazione comandabile.
8. 8. Pinza (6), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le pale (40) sono costituite da una lamina a sezione rettangolare.
9. 9. Pinza (6), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le pale (40) oscillabili sono collegate ad un braccio (41) infulcrato in un perno (42) allineato con il baricentro comune delle pale .(40), del braccio (41) e della mazzetta (10).
10. 10. Pinza (6), secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che il perno (42) è situato nella parte superiore dell'intelaiatura (20) di supporto.
11. 11. Pinza (6), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le pale (40) presentano una parte piegata verso l'alto.
12. 12. Pinza (6), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le estremità (43) libera delle pale (40) è arrotondata.
13. 13. Pinza (6), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'intelaiatura (20) presenta una parete (70) verticale.
14. 14. Pinza (6), secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che la parete (70) presenta inferiormente delle aperture (72, 73) per accogliere le pale (40) di supporto ed il dito (31) di separazione e sollevamento.
15. 15. Pinza (6), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che presenta dei mezzi (80) di pressione ed arresto comandabili collegati all'intelaiatura (20) di sostegno al di sopra della mazzetta (10).
16. 16. Pinza (6), secondo la rivendicazione 15, caratterizzata dal fatto che i mezzi (80) di pressione e di arresto sono costituiti da almeno un servoattuatore.
17. 17. Pinza (6), secondo la rivendicazione 15, caratterizzata dal fatto che i mezzi (80) di pressione di arresto sono collegati inferiormente ad una piastra (83) orizzontale.
18. 18. Pinza (6), secondo la rivendicazione 17, caratterizzata dal fatto che la piastra (83) presenta i lembi (84, 85) laterali rialzati.
19. 19. Pinza (6), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che superiormente è presente una piastra (61) di attacco al manipolatore (5).
20. 20. Pinza (6), secondo la rivendicazione 19, caratterizzata dal fatto che la piastra (61) di attacco presenta dei mezzi per 1'afferraggio automatico al braccio del manipolatore (5) e presenta degli attacchi automatici delle alimentazione dei mezzi (24, 50) di attuazione e dei mezzi (80) di pressione.
21. 21. Procedimento per prelevare mazzette (10) di segnature con la pinza (6) della rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che si posiziona la pinza (6) di fronte ad una pila (7) di segnature all'altezza desiderata, si separa col dito (31) le segnature formanti una mazzetta (10), si inseriscono le pale (40) nel varco (100) formato con la separazione delle segnature, si retrae il dito (31) appoggiando le segnature sulle pale (40) e si separa la mazzetta (10) dalla pila (7) sollevando la pinza (6).
22. 22. Procedimento, secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che si afferra la mazzetta (10) tra le pale (40) e dei mezzi (80) di pressione.