ITUA20163824A1 - Apparecchiatura per smistare oggetti - Google Patents

Description

“APPARECCHIATURA PER SMISTARE OGGETTI”

Campo della tecnica

La presente invenzione riguarda una apparecchiatura per smistare oggetti, in particolare per smistare oggetti di forma generalmente piana come le piastrelle, le mattonelle o qualunque altro tipo di lastra ceramica.

Stato dell’arte

È noto che le lastre ceramiche provenienti dagli impianti produttivi vengano normalmente fatte avanzare in fila lungo una linea di trasporto continua su cui sono reciprocamente distanziate.

Queste lastre ceramiche vengono quindi “smistate”, ossia separate le une dalle altre in base ad almeno una prefissata caratteristica, ad esempio il formato, il tipo di decorazione o altro.

Grazie allo smistamento si formano delle pile composte da un numero prestabilito di lastre ceramiche aventi caratteristiche tra loro omogenee che possono essere successivamente confezionate.

Le operazioni di smistamento e formazione delle pile sono normalmente eseguite mediante delle apparecchiature che sono in grado di funzionare in modo automatico.

Uno scopo della presente invenzione è quello di fornire una apparecchiatura di smistamento che consenta un posizionamento preciso e sicuro degli oggetti da smistare, con una velocità operativa piuttosto elevata e che consenta una grande flessibilità di impiego.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di raggiungere il menzionato obiettivo nell’ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo il più possibile contenuto.

Sommario dell’invenzione

Tali ed altri scopi sono raggiunti dalle caratteristiche dell’invenzione riportate nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione.

In particolare, una forma di attuazione della presente invenzione rende disponibile un’apparecchiatura per smistare oggetti, tipicamente lastre ceramiche, la quale comprende:

- una linea di trasporto atta a fare avanzare gli oggetti da smistare,

- almeno un carrello atto a sostenere uno o più oggetti impilati, ed

- almeno un robot industriale, ad esempio un robot a braccio articolato, atto a prelevare dalla linea di trasporto almeno un oggetto alla volta e a trasferirlo sul carrello.

Grazie a questa soluzione, gli oggetti che avanzano in successione lungo la linea di trasporto possono essere prelevati dal robot in modo selettivo, ad esempio in base al loro formato, per formare sul carrello delle pile di oggetti fra loro omogenei.

Eventualmente, il robot può essere configurato per prelevare dalla linea di trasporto oggetti con caratteristiche diverse tra loro e per disporli sul carrello raggruppati in pile separate, dove ciascuna pila è composta da oggetti con caratteristiche omogenee.

Dopo il caricamento, il carrello può essere liberamente movimentato e allontanato dalla linea di trasporto, ad esempio per trasferire le pile di oggetti ad altri apparati operativi.

In questo modo l’apparecchiatura è quindi in grado di operare uno smistamento preciso e sicuro degli oggetti, nell’ambito di una soluzione che può essere facilmente adattata alle esigenze di ciascun utilizzatore.

Secondo un aspetto dell’invenzione, l’apparecchiatura può comprendere una pluralità di carrelli ciascuno dei quali è atto a sostenere uno o più oggetti impilati.

In questo modo si aumenta efficacemente non solo la capacità operativa e la velocità dell’apparecchiatura ma anche la sua flessibilità.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, l’apparecchiatura può anche comprendente una pluralità di robot industriali, ad esempio una pluralità di robot a braccio articolato, atti a prelevare gli oggetti in posizioni diverse lungo la linea di trasporto e a trasferirli su detti carrelli.

Grazie a questa soluzione, ciascun robot può essere ad esempio configurato per prelevare dalla linea di trasporto solamente un prefissato tipo di oggetti e per caricare questi oggetti sui mezzi di carico di un rispettivo carrello, mentre gli oggetti aventi caratteristiche differenti potranno essere gestiti da un altro robot industriale e da altri veicoli semoventi, rendendo l’intero processo molto più rapido e flessibile.

In alternativa, ciascun robot può essere configurato per prelevare anche lastre ceramiche aventi caratteristiche differenti, disponendole eventualmente su carrelli separati o in pile differenti su uno stesso carrello.

Naturalmente i robot possono anche essere configurati per smistare le lastre ceramiche secondo logiche diverse in base alle esigenze degli utilizzatori, garantendo grande flessibilità.

Un particolare aspetto dell’invenzione prevede che la appa recchiatura possa comprendere una pluralità di aree di stazionamento disposte a fianco della linea di trasporto, ciascuna delle quali è atta ad essere occupata da almeno un carrello e all’interno di ciascuna delle quali ogni carrello è atto a ricevere almeno un oggetto alla volta da un robot industriale.

In questo modo si garantisce che i carrelli vengano sempre collocati in posizioni precise nello spazio operativo dei robot, semplificando la programmazione dell’apparecchiatura e rendendo il funzionamento di quest’ultima più sicuro ed affidabile.

In particolare, un altro aspetto dell’invenzione prevede che dette aree di stazionamento possano essere disposte su entrambi i lati della linea di trasporto.

Grazie a questa soluzione si aumenta efficacemente l’operatività della apparecchiatura, in quanto ciascun robot risulta efficacemente in grado di smistare gli oggetti provenienti dalla linea di trasporto in modo piuttosto rapido tra numerosi carrelli.

Al fine di facilitare la movimentazione delle pile di oggetti, ciascun carrello può essere un veicolo semovente o può essere adatto ad essere trainato da un veicolo semovente. In entrambi i casi detto veicolo semovente può essere un veicolo a guida automatica (AGV).

In questo modo, l’apparecchiatura può essere configurata per funzionare in modo totalmente autonomo o quasi.

Secondo un diverso aspetto dell’invenzione, l’apparecchiatura può comprendere inoltre:

- una seconda linea di trasporto,

- almeno un’area di stazionamento disposta a fianco della seconda linea di trasporto ed atta ad essere occupata da almeno un carrello, ed

- un robot industriale, ad esempio un altro robot a braccio articolato, atto a prelevare una pila di oggetti dal carrello che si trova nell’area di stazionamento e a trasferirla sulla seconda linea di trasporto.

Grazie a questa soluzione, le pile di oggetti omogenei che sono state precedentemente caricate su ciascun carrello vengono trasferite sulla seconda linea di trasporto, dalla quale possono essere inviate ad esempio verso un apparato di confezionamento.

Durante questo trasferimento, gli oggetti possono inoltre essere “disimpilati”, ad esempio per appoggiare sulla seconda linea di trasporto delle pile costituite da un numero minore di oggetti omogenei rispetto a quello che formava le pile sul carrello.

Per aumentare la produttività del sistema, un aspetto dell’invenzione prevede infine che l’apparecchiatura possa comprendere due aree di stazionamento disposte a fianco e da parti opposte della seconda linea di trasporto.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.

La figura 1 è una vista prospettica di una apparecchiatura secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

La figura 2 è una vista laterale dell’impianto di figura 1. La figura 3 è una vista in pianta dell’impianto di figura 1.

Descrizione dettagliata

Nelle menzionate figure è mostrata un’apparecchiatura 100 per smistare oggetti, nella fattispecie per smistare lastre ceramiche 800, come ad esempio piastrelle e/o mattonelle. L’apparecchiatura 100 comprende una linea di trasporto, indicata globalmente con 105, la quale è atta a fare avanzare una fila di lastre ceramiche 800 lungo una prefissata direzione orizzontale A. Sulla linea di trasporto 105, le lastre ceramiche 800 possono essere opportunamente distanziate le une dalle altre lungo la detta direzione di avanzamento A. La linea di trasporto 105 può comprendere ad esempio un nastro trasportatore o una pluralità di nastri trasportatori 110 disposti tra loro in successione in modo tale che le la stre ceramiche 800 possano passare dall’uno all’altro durante il loro avanzamento.

Sul pavimento a fianco della linea di trasporto 105, l’apparecchiatura 100 presenta una pluralità di aree di stazionamento (indicate idealmente con linea tratteggiata in figura 3), le quali sono distribuite lungo la linea di trasporto 105 su ambo il lati della stessa.

In particolare, le aree di stazionamento possono essere suddivise a coppie, dove ciascuna coppia comprende una prima area di stazionamento 115 posta a destra della linea di trasporto 105 ed una seconda area di stazionamento 120 contrapposta alla prima e disposta a sinistra della linea di trasporto 105.

Ciascuna area di stazionamento 115 e 120 è atta ad essere occupata da uno o più carrelli 125, ognuno dei quali è provvisto di un piano di carico 130 atto a ricevere un appoggio una o più pile di lastre ceramiche 800.

Il piano di carico 130 è preferibilmente configurato per stare ad una quota inferiore rispetto alla linea di trasporto 105, in modo tale che il carrello 125 (almeno quando vuoto) possa passare al di sotto di essa.

In particolare, il piano di carico 130 può essere collegato al rispettivo carrello 125 mediante mezzi automatici (non illustrati) che consentono di variare la sua altezza (quota) dal suolo.

Ogni carrello è inoltre provvisto di ruote 135 (v. fig.2), o di altri organi di locomozione alternativi alla ruote, che gli consentono di muoversi liberamente sul pavimento.

Nell’esempio illustrato, ogni carrello 125 è un veicolo semovente, ovvero un veicolo dotato di propri organi di locomozione e di un motore, ad esempio un motore elettrico, atto ad azionare gli organi di locomozione, nella fattispecie le ruote 135, per consentire il movimento autonomo del veicolo sul pavimento.

In particolare, ogni carrello 125 può essere un veicolo a guida automatica (automated guided vehicle – AGV) guidato secondo qualunque tecnologia idonea allo scopo (ad esempio con tecnologia laser: laser guided vehicle o LGV) e secondo una opportuna logica di controllo.

In altre forme di realizzazione, i carrelli 125 potrebbero essere veicoli privi di motore che sono atti ad essere trainati da un veicolo semovente indipendente, ad esempio da un AGV.

L’apparecchiatura 100 comprende inoltre una pluralità di robot industriali 140, i quali sono disposti in successione lungo la linea di trasporto 105, ovvero in posizioni differenti lungo la direzione di avanzamento A delle lastre ceramiche 800, e sono atti a prelevare selettivamente le lastre ceramiche 800 che avanzano sulla linea di trasporto 105 per trasferirle sui carrelli 125 che stazionano nelle aree di stazionamento poste a lato.

In particolare, ciascun robot industriale 140 è atto a trasferire le lastre ceramiche 800 sui carrelli 125 che stazionano in una rispettiva coppia di aree di stazionamento contrapposte 115 e 120.

Nell’esempio illustrato, ciascun robot industriale 140 è un robot del tipo a braccio articolato, preferibilmente con molteplici gradi di libertà e relativi motori di azionamento.

L’estremità libera di questo braccio articolato porta dei mezzi di presa 145 atti ad afferrare una lastra ceramica 800 alla volta e a trattenerla durante il trasferimento verso il carrello 125.

Questi mezzi di presa 145 possono ad esempio comprendere una o più ventose (o sistemi analoghi) atte ad essere fatte selettivamente aderire alla superficie superiore delle lastre ceramiche 800 che avanzano stando in appoggio sulla linea di trasporto 105.

Per poter svolgere la propria funzione, ciascun robot industriale 140 è installato al di sopra della linea di trasporto 105, nella fattispecie sopra una struttura di supporto 150 che sormonta la linea di trasporto 105, estendendosi in guisa di ponte in direzione trasversale rispetto alla direzione di avanzamento A delle lastre ceramiche 800.

Non si esclude tuttavia che in altre forme di realizzazione i robot industriali 140 possano essere posizionati a lato della linea di trasporto 105.

L’apparecchiatura 100 comprende inoltre una seconda linea di trasporto, indicata globalmente con 155, la quale è atta a fare avanzare pile di lastre ceramiche 800 lungo una prefissata direzione orizzontale B.

Avanzando lungo questa seconda linea di trasporto 155, le pile di lastre ceramiche 800 possono essere alimentate ad altri apparati operativi, ad esempio ad un impianto di confezionamento (non illustrato).

Anche la seconda linea di trasporto 155 può comprendere un nastro trasportatore 160 o una pluralità di nastri trasportatori disposti tra loro in successione, in modo tale che le pile lastre ceramiche 800 possano passare da uno all’altro durante il loro avanzamento.

Nell’esempio illustrato, la direzione di avanzamento B della seconda linea di trasporto 155 è parallela e sostanzialmente allineata in prosecuzione della direzione di avanzamento A della linea di trasporto 105.

Non si esclude tuttavia che in altre forme di realizzazione la direzione di avanzamento B possa essere orientata in modo differente.

Sul pavimento a fianco della seconda linea di trasporto 155, l’apparecchiatura 100 presenta due aree di stazionamento (indicate idealmente con linea tratteggiata in figura 3), di cui una prima area di stazionamento 165 posta a destra della seconda linea di trasporto 155 ed una seconda area di stazionamento 170 contrapposta alla prima e disposta a sinistra della seconda linea di trasporto 155.

Ciascuna area di stazionamento 165 e 170 è atta ad essere occupata da uno o più carrelli 125 che abbiano già ricevuto una o più pile di lastre ceramiche 800 in appoggio sul relativo piano di carico 130.

L’apparecchiatura 100 comprende inoltre almeno un ulteriore robot industriale 175, il quale è disposto lungo la seconda linea di trasporto 155 ed atto a prelevare le pile di lastre ceramiche 800 dai carrelli 125 che stazionano nelle aree di stazionamento 165 e 170 per trasferirle in blocco sulla seconda linea di trasporto 155.

Nell’esempio illustrato, anche il robot industriale 175 è un robot del tipo a braccio articolato, preferibilmente con molteplici gradi di libertà e relativi motori di azionamento.

L’estremità libera di questo braccio articolato porta dei mezzi di presa 180 atti ad afferrare la pila di lastre ceramiche 800 e a trattenerla durante il trasferimento verso la seconda linea di trasporto 155.

Questi mezzi di presa 180 possono ad esempio comprendere un dispositivo a pinza atto ad afferrare la pila di lastre ceramiche 800 lateralmente, in modo da trattenerle come un tutt’uno.

Per poter svolgere la propria funzione, il robot industriale 175 è installato al di sopra della seconda linea di trasporto 155, nella fattispecie sopra una ulteriore struttura di supporto 185 che sormonta la seconda linea di trasporto 155, estendendosi in guisa di ponte in direzione trasversale rispetto alla direzione di avanzamento B delle pile di lastre ceramiche 800.

Non si esclude tuttavia che in altre forme di realizzazione il robot industriale 175 possa essere posizionato a lato della seconda linea di trasporto 155.

Durante il funzionamento dell’apparecchiatura 100, le lastre ceramiche 800 che avanzano sulla linea di trasporto 105 possono presentare caratteristiche diverse le une dalle altre, ad esempio in termini di dimensioni (formato), tipo di decorazione o altro.

Queste lastre ceramiche 800 vengono quindi smistate dai robot industriali 140 in modo da poter creare dei gruppi di lastre ceramiche 800 accumunate da caratteristiche tra loro omogenee, ad esempio le stesse dimensioni, lo stesso tipo di decorazione o altro.

In particolare, un sistema di controllo (non illustrato) è configurato per individuare le lastre ceramiche 800 che presentano determinate caratteristiche e per comandare ciascun robot industriale 140 affinché prelevi in modo selettivo dalla linea di trasporto 105 proprio quelle lastre ceramiche 800 e le trasferisca sul piano di carico 130 di uno dei carrelli 125, eventualmente impilandole tra loro per formare delle pile composte da un prefissato numero di lastre ceramiche 800 aventi caratteristiche tra loro omogenee.

Al fine di individuare le caratteristiche delle lastre ceramiche 800, il sistema di controllo si può avvalere di telecamere o di altri sistemi di riconoscimento, ottici o meccanici, i quali non sono qui descritti in quanto di per sé convenzionali e noti al tecnico del settore.

Ciascun robot industriale 140 può ad esempio essere azionato per prelevare solo le lastre ceramiche 800 che presentano una determinata caratteristica, oppure per prelevare lastre ceramiche 800 aventi caratteristiche diverse e per disporle di volta in volta su un diverso carrello 125 e/o in una diversa pila a bordo di uno stesso carrello 125.

I robot industriali 140 possono inoltre essere azionati uno alla volta o simultaneamente, ad esempio al fine di occuparsi di lastre ceramiche 800 aventi caratteristiche diverse o, semplicemente, per poter smistare un numero maggiore di lastre ceramiche 800.

Risulta quindi evidente che l’apparecchiatura 100 consente una grande flessibilità di utilizzo, giacché mediante una opportuna programmazione del sistema di controllo dei robot industriali 140, è possibile trattare un elevato numero di lastre ceramiche 800 e/o una ampia gamma di lastre ceramiche 800 aventi caratteristiche differenti.

In ogni caso, dopo che un carrello 125 è stato opportunamente caricato con una o più pile di lastre ceramiche 800, il sistema di controllo può comandare detto carrello 125 a muoversi verso una delle aree di stazionamento 165 o 170, ad esempio quella che si trova più vicino.

Quando il carrello 125 si trova in questa area di stazionamento 165 o 170, il robot industriale 175 viene comandato dal sistema di controllo per prelevare dal piano di carico 130 una intera pila di lastre ceramiche 800 (ovvero una pila alla volta) e quindi per trasferirla e rilasciarla sulla seconda linea di trasporto 155, da cui viene successivamente allontanata.

Una volta che è stato scaricato, il sistema di controllo comanda il carrello 125 a tornare in una delle aree di stazionamento 115 o 120, in modo da poter essere nuovamente caricato.

Durante tutte queste fasi, la linea di trasporto 105 e la seconda linea di trasporto 155 possono essere fatte funzionare in modo continuo, mentre i carrelli 125 vanno e vengono dalle aree di stazionamento 115 e 120 alle aree di stazionamento 165 e 170, garantendo che il processo di selezione, impilaggio e allontanamento delle pile di lastre ceramiche 800 avvenga sempre in modo continuo e il più possibile uniforme.

Grazie al fatto che il piano di appoggio 130 dei carrelli 125 può variare la sua altezza (quota), i carrelli 125 possono passare sotto la prima linea di trasporto 105. Con questo accorgimento è possibile programmare i carrelli 125 affinché le loro traiettorie non abbiano punti di intersezione o comunque in modo che i punti di intersezione siano pochi. Ad esempio, quando il piano di carico 130 è pieno di lastre ceramiche 800, i carrelli 125 diretti verso le aree di stazionamento 165 e 175 possono passere lateralmente all’esterno della linea di trasporto 105. Quando viceversa i carrelli 125 tornano indietro verso le aree di stazionamento 115 e 120, gli stessi possono passare longitudinalmente sotto la linea di trasporto 105, senza ostacolare i carrelli 125 in arrivo.

Si desidera inoltre osservare che, per aumentare la produttività, l’apparecchiatura 100 sopra descritta può essere affiancata da altre apparecchiature 100 dello stesso tipo, realizzando un macchinario complesso dove ciascuna apparecchiatura può essere ad esempio destinata a servire un rispettivo impianto di confezionamento posto a valle.

In questo caso, ossia quando sono presenti più apparecchiature 100 disposte in parallelo, l’utilizzo dei robot industriali 140 e 175 e dei carrelli 125 a guida automatica rende vantaggiosamente possibile trasferire le lastre ceramiche 800 tra le diverse apparecchiature 100 in modo estremamente flessibile.

Ad esempio, dopo che i robot industriali 140 di una prima apparecchiatura 100 hanno caricato le lastre ceramiche 800 provenienti dalla rispettiva linea di trasporto 105 sopra i carrelli 125 che si trovano nelle rispettive aree di stazionamento 115 e 120, questi carrelli 125 possono trasportare dette lastre ceramiche 800 verso una delle aree di stazionamento 165 e 170 di una seconda, diversa apparecchiatura 100, dove le lastre ceramiche 800 vengono prelevate dal corrispondente robot industriale 175 e appoggiate sulla corrispondente linea di trasporto 155.

Una soluzione di questo tipo può essere vantaggiosamente utilizzata ad esempio quando l’impianto di confezionamento facente capo alla prima apparecchiatura 100 è in manutenzione, giacché le lastre ceramiche 800 possono comunque essere confezionate mediante l’impianto di confezionamento associato alla seconda apparecchiatura 100, senza ridurre la produttività.

A parte ciò, la possibilità di muovere le lastre ceramiche 800 tra le varie apparecchiature 100 permette di aumentare la flessibilità dell’intero macchinario e la sua produttività.

Ovviamente all’apparecchiatura 100 sopra descritta un tecnico del settore potrà apportare numerose modifiche di natura tecnico-applicativa, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come sotto rivendicata.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un’apparecchiatura (100) per smistare oggetti (800), comprendente: - una linea di trasporto (105) atta a fare avanzare gli oggetti (800) da smistare, - almeno un carrello (125) atto a sostenere uno o più oggetti (800) impilati, ed - almeno un robot industriale (140) atto a prelevare dalla linea di trasporto (105) almeno un oggetto (800) alla volta e a trasferirlo sul carrello (125).
2. 2. Un’apparecchiatura (100) secondo la rivendicazione 1, comprendente una pluralità di carrelli (125) ciascuno dei quali è atto a sostenere uno o più oggetti (800) impilati.
3. 3. Un’apparecchiatura (100) secondo la rivendicazione 2, comprendente una pluralità di robot industriali (140) atti a prelevare gli oggetti (800) in posizioni diverse lungo la linea di trasporto (105) e a trasferirli su detti carrelli (125).
4. 4. Un’apparecchiatura (100) secondo la rivendicazione 3, comprendente una pluralità di aree di stazionamento (115, 120) disposte a fianco della linea di trasporto (105), cia scuna delle quali è atta ad essere occupata da almeno un carrello (125) e all’interno di ciascuna delle quali ogni carrello (125) è atto a ricevere almeno un oggetto (800) alla volata da un robot industriale (140).
5. 5. Un’apparecchiatura (100) secondo la rivendicazione 4, in cui dette aree di stazionamento (115, 120) sono disposte su entrambi i lati della linea di trasporto (105).
6. 6. Un’apparecchiatura (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun carrello (125) può essere un veicolo semovente o può essere adatto ad essere trainato da un veicolo semovente.
7. 7. Un’apparecchiatura (100) secondo la rivendicazione 6, in cui detto veicolo semovente è un veicolo a guida automatica.
8. 8. Un’apparecchiatura (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre: - una seconda linea di trasporto (155), - almeno un’area di stazionamento (165) disposta a fianco della seconda linea di trasporto (155) ed atta ad essere occupata da almeno un carrello (125), ed - un robot industriale (175) atto a prelevare una pila di oggetti (800) dal carrello (125) che si trova nell’area di stazionamento (165) e a trasferirla sulla seconda linea di trasporto (155).
9. 9. Un’apparecchiatura (100) secondo la rivendicazione 8, comprendente due aree di stazionamento (165, 170) disposte a fianco e da parti opposte della seconda linea di trasporto (155).
10. 10. Un’apparecchiatura (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun robot industriale (140, 175) è un robot a braccio articolato.