MX2014008679A

MX2014008679A - Unidades de riel de guia ajustable.

Info

Publication number: MX2014008679A
Application number: MX2014008679A
Authority: MX
Inventors: Jason Matthew Orndorff; Todd Michael Yeagle
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2014-10-06
Also published as: JP2015503496A; MX358563B; CN104053615B; EP2804824A1; US20130180830A1; CN104053615A; WO2013109414A1; US8499921B1

Abstract

Una unidad de riel de guía ajustable (16) para un sistema de cinta transportadora incluye un miembro de guía ajustable (32) que tiene una cara que se extiende entre lados opuestos, un segmento de cara de radio grande y un segmento de cara de radio pequeño. El segmento de cara de radio grande y el segmento de cara de radio pequeño se extienden a lo ancho entre los lados opuestos del miembro de guía ajustable (32) y cada uno define una trayectoria arqueada de guía para un artículo tridimensional. Un radio de la trayectoria arqueada de guía cambia al rotar el miembro de guía ajustable desde una configuración de artículo grande en donde el segmento de cara de radio grande que tiene un radio mayor define la trayectoria arqueada de guía hasta una configuración de artículo pequeño en donde el segmento de cara de radio pequeño que tiene un radio menor define la trayectoria arqueada de guía.

Description

UNIDADES DE RIEL DE GUÍA AJUSTABLE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una unidad de riel de guía ajustable para sistemas de cinta transportadora que se usa para transportar artículos en una línea de manejo automatizado.

ANTECEDENTES Los rieles de guía se usan en varios tipos de líneas de manejo automatizado para guiar y ayudar a transportar envases hacia y desde, y dentro de, varias máquinas, tales como máquinas envasadoras rotativas. Como un ejemplo, los rieles de guía se pueden usar con ruedas de estrella para transportar envases a lo largo de una trayectoria arqueada. Las ruedas de estrella se pueden usar para transportar envases entre cintas transportadoras rectilíneas a una máquina rotativa y de vuelta a una cinta transportadora rectilínea. Estas ruedas de estrella se pueden usar con varios envases que incluyen botellas, tarros y latas. Las diversas máquinas envasadoras rotativas pueden llevar a cabo varias funciones, por ejemplo, limpiar, llenar, tapar o etiquetar un envase.

Generalmente, los envases quedan retenidos dentro de una cavidad al sostener el envase entre un par de superficies de contacto que impulsan el envase contra el riel de guía que rodea al menos parte de la periferia de la rueda de estrella. Un segundo tipo de rueda de estrella proporciona una forma alternativa de sostén al ofrecer pares de mordazas para agarrar el envase por los lados.

Los rieles de guía y ruedas de estrella pueden transportar envases a un punto definido con precisión dentro de una máquina envasadora rotativa o a lo largo de una trayectoria definida con precisión a través de una máquina envasadora rotativa. Por ejemplo, el envase puede ser una botella con un cuello angosto que se presenta a una máquina de llenado: cuando se presenta, el cuello de la botella debe estar en la trayectoria correcta de tal manera que pase exactamente por debajo de una tobera de llenado. Así, es importante que el centro del envase siga una trayectoria predeterminada y que la posición de la botella en la dirección de desplazamiento se controle con precisión.

Generalmente, se puede usar cualquier línea de manejo automatizada para procesar envases de formas y tamaños variados. Anteriormente, cada riel de guía y rueda de estrella solo podían manejar envases de una forma y tamaño específicos, y esto implicaba tener que cambiar la rueda de estrella y/o riel de guía cada vez que se introducía un envase diferente en una línea de manejo Esto no es conveniente ya que consume tiempo y exige mantener una reserva de ruedas de estrella y rieles de guía de tamaños diferentes.

BREVE DESCRIPCION En una modalidad, una unidad de riel de guía ajustable para un sistema de cinta transportadora incluye un miembro de guía que tiene una cara que se extiende entre lados opuestos, un segmento de cara de radio grande y un segmento de cara de radio pequeño. El segmento de cara de radio grande y el segmento de cara de radio pequeño se extienden a lo ancho entre los lados opuestos del miembro de guía ajustable y cada uno define una trayectoria arqueada de guía para un artículo tridimensional. Un radio de la trayectoria arqueada de guía cambia al rotar el miembro de guía ajustable desde una configuración de artículo grande en donde el segmento de cara de radio grande que tiene un radio mayor define la trayectoria arqueada de guía hasta una configuración de artículo pequeño en donde el segmento de cara de radio pequeño que tiene un radio menor define la trayectoria arqueada de guía.

En otra modalidad, un sistema de cinta transportadora incluye una rueda de estrella que transporta artículos tridimensionales alrededor de una trayectoria arqueada de guía. La rueda de estrella rota alrededor de un eje central. Una unidad de riel de guía ajustable define la trayectoria arqueada adyacente a la rueda de estrella. La unidad de riel de guía ajustable incluye un miembro de guía ajustable que tiene un perfil que pasa desde un radio menor a lo largo de un segmento de cara de radio pequeño del miembro de guía ajustable hasta un radio mayor a lo largo de un segmento de cara de radio grande del miembro de guía ajustable. Un radio de la trayectoria arqueada de guía cambia al rotar el miembro de guía ajustable desde una configuración de artículo grande en donde el segmento de cara de radio grande que tiene un radio mayor define la trayectoria arqueada de guía hasta una configuración de artículo pequeño en donde el segmento de cara de radio pequeño que tiene un radio menor define la trayectoria arqueada de guía.

En otra modalidad, se proporciona un método para ajustar una unidad de guía ajustable para cambiar una trayectoria arqueada de guía alrededor de una rueda de estrella. El método incluye proporcionar un miembro de guía ajustable que tiene un perfil que cambia desde un radio menor a lo largo de un segmento de cara de radio pequeño del miembro de guía ajustable hasta un radio mayor a lo largo de un segmento de cara de radio grande del miembro de guía ajustable. El miembro de guía ajustable define la trayectoria arqueada de guía para un artículo tridimensional. El miembro de guía ajustable rota desde una configuración de artículo grande en donde el segmento de cara de radio grande del miembro de guía ajustable que tiene el radio mayor define la trayectoria arqueada de guía hasta una configuración de artículo pequeño en donde el segmento de cara de radio pequeño del miembro de guía ajustable que tiene el radio menor define la trayectoria arqueada de guía.

Se describe, además, un mecanismo de ajuste automatizado que regula una rueda de estrella ajustable para albergar diferentes artículos. El mecanismo de ajuste automatizado puede usarse con cualquier rueda de estrella ajustable adecuada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La siguiente descripción detallada se comprenderá más claramente al considerar las figuras en las que: La Figura 1 es una vista en perspectiva que muestra una modalidad de una unidad de rueda de estrella ajustable junto con una unidad de riel de guía ajustable y una computadora para ajustar, automáticamente, la rueda de estrella para que se adapte a artículos diferentes; La Figura 2 ilustra una modalidad de un artículo capaz de transportarse por la unidad de rueda de estrella ajustable y la unidad de riel de guía ajustable de la Figura 1 ; La Figura 3 ilustra otra modalidad de un artículo capaz de transportarse por la unidad de rueda de estrella ajustable y la unidad de riel de guía ajustable de la Figura 1 ; La Figura 4 es una vista superior de la unidad de riel de guía ajustable de la Figura 1 en aislamiento; La Figura 5 es una vista lateral de una modalidad de un miembro de guía ajustable para usar con la unidad de riel de guía ajustable de la Figura 4; Las Figuras 6 a 8 ilustran el funcionamiento del miembro de guía ajustable de la Figura 5; La Figura 9 es una vista en perspectiva de un segmento de la unidad de riel de guía ajustable de la Figura 4; La Figura 10 ilustra el funcionamiento del segmento de la unidad de riel de guía ajustable de la Figura 9; La Figura 11 es una ilustración diagramática del funcionamiento de la unidad de riel de guía ajustable y la unidad de rueda de estrella de la Figura 1 ; y La Figura 12 es una ilustración diagramática de otra modalidad de una unidad de riel ajustable.

La modalidad del sistema mostrado en las figuras es de naturaleza ilustrativa y no pretende limitar la invención definida por las reivindicaciones. Además, las características de la invención se comprenderán de manera más completa y evidente al considerar la descripción detallada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las modalidades descritas en la presente descripción se refieren, generalmente, a una unidad de riel de guía ajustable (o reconfigurable). La unidad de riel de guía ajustable incluye un número de miembros de guía ajustables individuales que juntos definen una trayectoria arqueada de guía o curvilínea para artículos tridimensionales (p. ej., envases). La trayectoria arqueada de guía o curvilínea puede tener un radio constante o variable. Como un ejemplo, la trayectoria arqueada de guía puede estar alrededor de una cinta transportadora de rueda de estrella. Los miembros de guía ajustables tienen un perfil que puede cambiar un radio de curvatura de la trayectoria arqueada de guía después de la rotación de los miembros de guía ajustables. Dicha configuración de miembro de guía puede acomodar artículos tridimensionales de tamaños diferentes a lo largo de la trayectoria arqueada de guía.

La Figura 1 muestra una modalidad no limitante de un sistema de cinta transportadora 10 que incluye una unidad de rueda de estrella ajustable 12 para transportar artículos tridimensionales 14 alrededor de una trayectoria arqueada de guía. En la modalidad mostrada en la Figura 1 , el sistema de cinta transportadora 10 incluye la unidad de rueda de estrella ajustable 12, una unidad de riel de guía ajustable 16, y un mecanismo de ajuste automatizado que incluye una computadora 18 para ajustar la unidad de rueda de estrella ajustable 12 y/o unidad de riel de guía ajustable 16 para acomodar los artículos 14 de tamaños y/o formas diferentes. El mecanismo de ajuste automatizado se puede usar con cualquier unidad de rueda de estrella ajustable y/o unidad de riel de guía ajustable adecuada.

El sistema de cinta transportadora 10 que incluye la unidad de rueda de estrella 12 y la unidad de riel de guía ajustable 16 se puede usar para transportar muchos tipos diferentes de artículos tridimensionales 14. Estos artículos incluyen, pero no se limitan a: botellas, latas, envases, máquinas de afeitar cabezales y mangos de hojas de afeitar, tubos de tampones y envases de desodorantes en barra. Si bien el sistema de cinta transportadora 10 que incluye la unidad de rueda de estrella 12 y la unidad de riel de guía ajustable 16 puede transportar, fácilmente, artículos con forma convencional (p. ej., artículos cilindricos y/o simétricos), el sistema de cinta transportadora 10 que incluye la unidad de rueda de estrella 12 y la unidad de riel de guía ajustable 16 es, particularmente, adecuado para transportar y controlar artículos que tienen formas que son difíciles de transportar por medios convencionales. El sistema de cinta transportadora 10 que incluye la unidad de rueda de estrella 12 y la unidad de riel de guía ajustable 16 se puede usar, por ejemplo, para transportar: botellas con fondos no planos o redondeados que serían inestables en una superficie horizontal; botellas con bases pequeñas que se volcarán fácilmente; botellas con cuellos angulares y/o no centrados; botellas asimétricas; botellas de sección transversal no constante, etc.

Una de estas botellas se muestra en la Figura 2. La botella 14 es un ejemplo de una botella que tiene un fondo redondeado que sería inestable sobre una superficie horizontal. Adicionalmente, la botella 14 es, además, asimétrica ya que tiene secciones transversales elípticas que se retuercen de manera que las secciones transversales se alinean a lo largo de la altura de la botella. La Figura 3 muestra un ejemplo de una botella 14 con un cuello angular. Esta botella 14 se debe mantener en un ángulo con el fondo inclinado con relación a una superficie horizontal para su llenado Como se muestra en la Figura 1 , la unidad de rueda de estrella 12 comprende una pluralidad de elementos rotativos que pueden estar en forma de discos rotativos, generalmente designados con el número de referencia 20. Los elementos rotativos 20 se apilan y se puede decir que son concéntricos porque tienen un centro común, aunque el centro de cada elemento rotativo 20 se extiende, típicamente, en un plano diferente.

La unidad de rueda de estrella ajustable 12 se puede ajusfar de cualquier manera adecuada para acomodar los artículos 14, tales como botellas, con formas diferentes. En la modalidad mostrada, un ancho W de una cavidad de rueda de estrella 22 se puede ajustar al rotar los elementos rotativos 20. Para acomodar un artículo más ancho, los elementos rotativos 20 se rotan en direcciones opuestas de manera que las superficies de control y los puntos de contacto P en los elementos o extensiones 24 de los elementos rotativos 20 se desplazan en direcciones opuestas entre sí. Una profundidad D de la cavidad de rueda de estrella 22 se ajusta, además, al rotar los elementos rotativos 20. Para acomodar una botella más profunda, los elementos rotativos 20 se rotan de manera que las superficies de control de los elementos rotativos 20 se desplazan en direcciones opuestas entre sí para crear una cavidad más profunda. Frecuentemente, la forma de la sección transversal de una botella 14 cambiará con la elevación. Por ejemplo, la botella 14 podría tener una base más ancha y una parte superior más pequeña. En este caso, los grupos superior e inferior de elementos rotativos 20 se pueden ajustar, independientemente, para crear una cavidad grande para el fondo y una cavidad más pequeña para la parte superior. Las botellas 14 pueden ser, además, asimétricas alrededor del plano central vertical. En este caso, los elementos rotativos 20 con superficies de contacto angulares se pueden ajustar a profundidades variables para crear una cavidad 22 asimétrica. En esta modalidad, el ajuste de la rotación relativa de todos los elementos rotativos 20 crea una cavidad de rueda de estrella 22 completamente amorfa que se ajustará, virtualmente, a cualquier forma de artículo y sostendrá, completamente, el artículo 14 en múltiples elevaciones.

Como se muestra y se describe en la presente invención, los límites de las cavidades 22 se pueden configurar, únicamente, al rotar al menos parcialmente al menos algunos de los elementos rotativos 20 para ajustar el desplazamiento o ubicación angular de las superficies de control en los diferentes elementos rotativos 20. Las superficies de control forman la cavidad 22 que está configurada para seguir, generalmente, el contorno del artículo tridimensional que se transporta. Después, se fijan las posiciones de los elementos rotativos 20 antes de rotar la unidad de rueda de estrella 12 para transportar los artículos 14. Todos los ajustes para fijar el ancho W y la profundidad D de las cavidades 22 se realizan mediante el movimiento de rotación alrededor del eje central de la unidad de la rueda de estrella 12. Por lo tanto, la unidad de rueda de estrella 12 puede estar libre de elementos que se desplazan, axialmente, hacia el interior o hacia el exterior (esto es, que se pueden desplazar hacia el interior o hacia el exterior en una dirección radial) para formar los límites de la cavidad 22. La unidad de rueda de estrella 12 puede estar, además, libre de medios de sujeción, dedos o elementos que tienen un eje pivotante que gira alrededor de un punto que está en una ubicación que no es el eje de rotación de la unidad de rueda de estrella 12. La unidad de rueda de estrella ajustable 12 puede tener, por consiguiente, relativamente pocas partes móviles, y el ajuste del ancho y la profundidad de las cavidades 22 se puede controlar mediante un solo mecanismo. Dicha rueda de estrella se describe, además, en las publicaciones de patente de los EE. UU. núm. 2011/0272245 A1 y 2011/0272246 A1.

La unidad de riel de guía 16 se puede ajusfar para que se adapte a un radio constante que establece la trayectoria exterior de una botella u otro artículo 14 que se mantiene en la unidad de rueda de estrella ajustable 12. Además, con referencia a la Figura 4, la unidad de riel de guía 16 incluye un marco exterior de soporte 30 que se mantiene en una posición fija con relación a la unidad de rueda de estrella 12 y un conjunto de miembros de guía ajustables 32 que se conectan de manera rotativa al marco exterior de soporte 30. Los miembros de guía ajustables 32 pueden tener cualquier forma adecuada que sea capaz de definir múltiples trayectorias arqueadas de guía que tienen radios diferentes. Puede ser necesario ajustar el radio de la trayectoria arqueada de guía para acomodar diferentes profundidades de botella para asegurar que el centro del cuello de la botella se desplace a lo largo de la misma trayectoria arqueada de guía. Esto es importante para permitir que el cuello de las botellas se alinee con una máquina llenadora de líquidos/colocadora de tapas. Además, el centro de la trayectoria arqueada de guía seguido por los miembros de guía ajustables 32 se puede mantener de manera que este sea concéntrico con la unidad de rueda de estrella 12.

Cada miembro de guía ajustable 32 se conecta de manera rotativa con el marco exterior de soporte 30 mediante un dispositivo de ajuste de rotación 34 y los soportes 36. En algunas modalidades, el dispositivo de ajuste de rotación 34 puede estar en forma de un cable de la unidad de torsión que es recibido de manera rotativa por los soportes 36 que se extienden a lo largo de un borde interior 38 del marco exterior de soporte 30. Los miembros de guía ajustables 32 pueden ser recibidos, además, por los soportes 36 con el cable de la unidad de torsión 34 que se extiende a través de una abertura 40 en una porción de montaje 42 de los miembros de guía ajustables 32. Los sujetadores 45 se pueden usar para conectar los miembros de guía ajustables 32 al cable de la unidad de torsión 34 de manera que los miembros de guía ajustables 32 roten alrededor de un eje horizontal siempre que la conexión de los miembros de guía ajustables 32 con sus soportes 36 respectivos y el cable de la unidad de torsión 34. Como se puede observar, los soportes 36 colocan el cable de la unidad de torsión 34 en una configuración arqueada que se extiende alrededor de la unidad de rueda de estrella 12 (Figura 1). Los soportes 36 pueden colocar, además, los miembros de guía ajustables 32 lado a lado alrededor de la unidad de rueda de estrella 12 de manera que sus perfiles 44 definen la trayectoria arqueada de guía adyacente a la unidad de rueda de estrella 12. Si bien en la presente descripción se describe un cable de la unidad de torsión, se pueden usar otros dispositivos adecuados de ajuste de rotación. Como un ejemplo, un conjunto de segmentos de barra se pueden interconectar mediante el uso de uniones universales para transferir el torque alrededor de una trayectoria no lineal para rotar los miembros de guía ajustables 32. Otro medio para transferir movimiento de un miembro de guía ajustable 32 al siguiente es formar o proporcionar los miembros 32 con dientes de engranaje biselados en sus extremos 68 y 70 (de la Figura 10) de manera que los dientes de un miembro 32 engranan con los dientes del miembro 32 adyacentes a él.

Un sistema de control de ajuste 46 puede incluir cualquier tipo adecuado de mecanismo de ajuste manual o automático para cambiar el radio de la trayectoria arqueada de guía definido por los miembros de guía ajustables 32. En la modalidad mostrada en las Figuras 1 y 4, el sistema de ajuste de control 46 incluye un sistema de motor de engranaje 48 que incluye una caja de engranaje y un motor que se conecta al cable de la unidad de torsión 34 mediante una banda de transmisión 50. La banda de transmisión 50 puede o no puede tener dientes y se puede conectar a un elemento accionado 52 (p. ej., un miembro de engranaje o fricción) que, a su vez, se conecta, rígidamente, al cable de la unidad de torsión 34. Dicho sistema de control de ajuste automático 46 puede, pero no necesita, conectarse a una computadora, tal como la computadora 18 (Figura 1) que establece la configuración de las cavidades 22 de la unidad de rueda de estrella 12 para un artículo 14 de tamaño y forma particulares. En tal caso, la computadora 18 se podría programar para mover el sistema de control de ajuste automático 46 para ajustar los miembros de guía ajustables 32 (p. ej., al rotar los miembros de guía ajustables 32) y, de ese modo, ajustar la trayectoria arqueada de guía hasta el radio deseado para el artículo 14 definido en un programa CAD u otro programa de computadora adecuado.

El sistema de motor de engranaje 48 se puede alimentar mediante corriente eléctrica. Los cables pueden proporcionar corriente de una fuente de corriente eléctrica al sistema de motor de engranaje 48 para alimentar el sistema de motor de engranaje 48. En una modalidad, la posición del motor se puede controlar mediante un controlador. El sistema para controlar el sistema de motor de engranaje 48 puede estar en forma de un sistema de control de circuito cerrado que retroalimenta la posición válida del motor al controlador con un dispositivo de medición tal como un codificador o resolucionador. Sin embargo, en otras modalidades, se puede enviar una señal de control de la posición deseada a un dispositivo de lazo abierto, tal como un motor por etapas, sin retroalimentar la posición. Se puede usar cables adicionales para transmitir la retroalimentacion de la posición del motor y/o miembro de guía ajustable al controlador. Además, es posible la comunicación entre una computadora y un controlador o mecanismo de accionamiento por motor con la unidad de riel de guía 16 a través de medios inalámbricos mediante el uso de radiofrecuencia, luz o sonido. Se puede suministrar energía al sistema de transmisión de motor de engranaje 48 mediante baterías o se puede transmitir desde la máquina de base mediante conmutación o inducción.

La unidad de riel de guía 16 se puede ajustar, manualmente, al menos parcialmente automática, o si se desea, completamente automática para una forma y/o un tamaño nuevo de artículo 14, con el toque de un botón u otro comando. Por ejemplo, el sistema de control de ajuste 46 puede incluir la computadora 18 (Figura 1). La computadora 18 se puede proporcionar con un programa CAD en el que el programa CAD contiene las dimensiones de un artículo tridimensional 14 en varios niveles o elevaciones. El programa CAD se puede usar para determinar el ángulo de rotación necesario para cada uno de los miembros de guía ajustables 32 para proporcionar la trayectoria arqueada de guía adecuada para soportar la geometría de botella deseada. El proceso para usar el programa CAD para determinar la configuración de ajuste de la unidad de riel de guía 16 puede ser automatizado. Por ejemplo, el operador puede ingresar un archivo de botella en la computadora 18 y el programa automatizado rotará, automáticamente, los miembros de guía ajustables 32 para determinar la configuración correcta. Esto puede ser más rápido que un operador que manipula, manualmente, la unidad de riel de guía 16 (p. ej., mediante el uso de una manivela) y los modelos de botellas para determinar la configuración correcta. La computadora 18 puede estar en comunicación con el sistema de control de ajuste 46 que controla el sistema de motor de engranaje 48 para ajustar la posición de rotación (o angular) de cada uno de los miembros de guía ajustables 32 para acomodar las dimensiones de un artículo tridimensional 14. El programa CAD se puede usar, además, para generar una tabla o lista de números que describen una lista de posiciones del motor para los miembros de guía ajustables 32. La lista de posiciones se puede cargar o ingresar, manualmente, en un controlador de lógica programable (PLC, por sus siglas en inglés) que controla la posición del sistema de motor de engranaje 48. Un controlador de lógica programable es una computadora digital usada para la automatización de procesos electromecánicos. El PLC puede ser un dispositivo separado o se puede incorporar en la computadora 18. Alternativamente, el programa CAD se puede usar para permitir el ajuste manual de la unidad de riel de guía 16. Por ejemplo, en la modalidad que se muestra en las Figuras 1, el programa CAD puede proporcionar una lista de números que son las configuraciones de ajuste para el ajuste manual del ángulo de rotación de los miembros de guía ajustables 32.

Con referencia a la Figura 5, se muestra una vista lateral del miembro de guía ajustable 32 en aislamiento e incluye la porción de montaje 42 y una porción de guía 56. La porción de montaje 42 incluye un miembro de montaje 58 que se extiende hacia afuera desde el lado inferior 60 de la porción de guía 56 en una dirección generalmente opuesta a la porción de guía 56. La abertura 40 se extiende a través de la porción de montaje 42 dimensionada para recibir de manera deslizable el cable de la unidad de torsión 34 (Figura 1 ). Cuando se recibe de manera deslizable, la porción de montaje 42 se puede fijar o sujetar al cable 34 de manera que ambos se desplacen como uno. La abertura 40 proporciona un eje de rotación excéntrico alrededor del cual rota el miembro de guía ajustable 32. El eje A, puede ser, prácticamente, horizontal y prácticamente paralelo a la trayectoria arqueada de guía. En algunas modalidades, la porción de montaje 42 y la porción de guía 56 se pueden formar, integralmente, juntas del mismo material. En otras modalidades, la porción de montaje 42 se puede formar por separado de la porción de guía 56 y se puede unir (p. ej., unir de manera removible) a la porción de guía 56.

La porción de guía 56 incluye, generalmente, un segmento de cara de radio grande SL y un segmento de cara de radio pequeño Ss- El "radio" se refiere al "segmento de cara de radio grande" y el "segmento de cara de radio pequeño" se refiere al radio de la trayectoria arqueada de guía (al centro de la unidad de rueda de estrella 12) que se forma por el segmento de cara de radio grande SL y el segmento de cara de radio pequeño Ss cuando se usa para guiar el artículo 14 alrededor de la unidad de rueda de estrella 12 (Figura 1 ). Como se puede observar, el eje A^ está más cerca del segmento de cara de radio grande SL que el segmento de cara de radio pequeño Ss. Sin embargo, otras ubicaciones del eje A^ son posibles.

La porción de guía 56, en la sección lateral, puede tener una superficie periférica 62 que tiene una forma en cierto modo redonda y en espiral. Un espiral es una curva plana generada por un punto que se mueve alrededor de un punto fijo mientras que se aleja o se acerca, constantemente, al punto fijo. Por ejemplo, el punto fijo puede estar sobre el eje La forma en espiral se puede parecer a cualquier forma en espiral adecuada, tal como las formas en espiral de Arquímedes, formas en espiral logarítmicas, parabólicas e hiperbólicas. Dicha forma en espiral de la superficie periférica 62 en la sección lateral puede proporcionar múltiples trayectorias que definen los segmentos de cara que se extienden, transversalmente, a la superficie periférica 62 de la porción de guía 56.

Las Figuras 6 a 8 ilustran, brevemente, el funcionamiento del miembro de guía ajustable 32 y el efecto del eje fijo Ai y la superficie periférica 62 en espiral. Una descripción más detallada del funcionamiento del miembro de guía ajustable 32 se describirá más abajo. La Figura 6 ilustra el miembro de guía ajustable 32 en una configuración de radio grande en donde el segmento de cara de radio grande SL del miembro de guía ajustable 32 se orienta al centro C de la unidad de rueda de estrella 12.

La Figura 7 ilustra el miembro de guía ajustable 32 en una configuración de radio intermedio (p. ej., entre aproximadamente 0 y aproximadamente 180 grados de la configuración de radio grande, tal como aproximadamente 90 grados) en donde el segmento de cara de radio grande SL y el segmento de cara de radio pequeño Ss se orientan en dirección opuesta al centro C de la unidad de rueda de estrella 12. La Figura 8 ilustra el miembro de guía ajustable 32 en una configuración de radio pequeño (p. ej., mayor que aproximadamente 90 grados de la configuración de radio grande, tal como aproximadamente 180 grados) en donde el segmento de cara de radio pequeño Ss del miembro de guía ajustable 32 se orienta al centro C de la unidad de rueda de estrella 12. Como se describirá más abajo, el miembro de guía ajustable 32 tiene un perfil cóncavo que se extiende a lo largo de las longitudes o segmentos de cara del miembro de guía ajustable 32 de manera que cada uno proporciona un segmento de trayectoria arqueada de radio constante, cuya longitud cambia, continuamente, cuando el miembro de guía ajustable 32 que rota es concéntrico con el centro C de la unidad de rueda de estrella 12. Con referencia a la Figura 6, por ejemplo, la longitud del radio Ri proporcionada por el segmento de cara de radio grande SL al centro C es mayor que el radio R2 proporcionado por el segmento de cara de radio intermedio 64, que es mayor que el radio R3 proporcionado por el segmento de cara de radio pequeño Ss. (Las flechas R^ R2 y R3 no están dibujadas a escala). De la configuración de radio grande a la configuración de radio pequeño, el centro de curvatura de la trayectoria arqueada permanece prácticamente fijo, que puede ser colineal con el eje central C de la unidad de rueda de estrella 12 cuando el miembro de guía ajustable 32 rota. Dicha configuración puede permitir la acomodación de los artículos 14 de tamaños diferentes dependiendo de la posición angular del miembro de guía ajustable 32.

Con referencia a la Figura 9, se ilustra un segmento de la unidad de riel de guía 16 de la Figura 1 con los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c. Como se describió anteriormente, los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c se conectan de manera rotativa al marco exterior de soporte 30 mediante los soportes 36 que permiten que los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c roten con relación al marco exterior de soporte 30 y el cable de la unidad de torsión 34 que proporciona una fuerza rotativa para rotar los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c. En algunas modalidades, cada uno de los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c se interconectan entre sí de manera que los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c rotan juntos entre las configuraciones a la misma posición angular. Cada uno de los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c incluye una superficie de cara 66 que se extiende entre los lados 68 y 70 de los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c. La superficie de cara 66 es, generalmente, arqueada y define un perfil cóncavo que se extiende entre los lados 68 y 70.

La superficie de cara 66 se puede dividir en múltiples segmentos de cara S que se extienden en la dirección de ancho de los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c entre los lados 68 y 70. Los segmentos de cara S pueden incluir el segmento de cara de radio grande 48 y el segmento de cara de radio pequeño 50 y se pueden extender a lo largo de una línea central L que se extiende a lo largo de la longitud de la superficie de cara 66. En algunas modalidades, cada segmento de cara S de cada miembro de guía ajustable 32a, 32b y 32c tiene un radio prácticamente constante a lo largo de la dirección de ancho de cada uno de los segmentos de cara S. Adicionalmente, los segmentos de cara S de miembros de guía ajustables adyacentes pueden tener prácticamente el mismo radio constante sobre sus direcciones de ancho. Por ejemplo, el segmento de cara S4 del miembro de guía ajustable 32a puede tener el mismo radio de los segmentos de cara S4 de los miembros de guía ajustables 32b y 32c. Para cada posición angular de los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c, se proporciona un segmento de cara S para definir la trayectoria arqueada de guía para el artículo 1 que tiene un radio prácticamente constante sobre la dirección de ancho sobre los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c. Los segmentos de cara S de los miembros ajustables 32a, 32b y 32c son ilustrativos. Por ejemplo, las dimensiones reales de los segmentos de cara S pueden depender, al menos parcialmente, de las posiciones angulares de los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c, las dimensiones de los artículos 14 y el(las) área(s) de contacto entre los miembros de guía ajustables 32a, 32b y 32c y los artículos 14.

Con referencia a la Figura 10, los lados 68 y 70 de los miembros de guía ajustables 32 se pueden formar, además, para acomodar la rotación de los miembros de guía ajustables 32 entre las configuraciones y para mantener una separación mínima, si la hay, entre los miembros ajustables adyacentes 32 para proporcionar una trayectoria arqueada de guía prácticamente continua de manera que el artículo 14 experimenta poco o ningún golpe mientras se desplaza de un miembro de guía ajustable 32 al siguiente. La Figura 10 ilustra los miembros de guía ajustables 32a y 32b en sus configuraciones de artículo grandes (líneas continuas) y configuraciones de artículo pequeño (líneas discontinuas). En la configuración de artículo grande, la trayectoria arqueada de guía Pi se extiende a lo largo de los segmentos de cara alineados de los miembros de guía ajustables 32a y 32b. En la trayectoria arqueada de guía P1 ( una distancia entre los miembros de guía ajustables 32a y 32b se encuentra dentro de no más del tres por ciento (p. ej., no más de aproximadamente uno por ciento, tal como no más de aproximadamente 0.5 por ciento) de la longitud del radio de la trayectoria arqueada de guía Pi. De manera similar, en la configuración de artículo pequeño, la trayectoria arqueada de guía Pn se extiende a lo largo de los segmentos de cara Sn alineados de los miembros de guía ajustables 32a y 32b. En la trayectoria arqueada de guía Pn, una distancia entre los miembros de guía ajustables 32a y 32b adyacentes se encuentra dentro de no más de aproximadamente tres por ciento (p. ej., no más de aproximadamente uno por ciento, tal como no más de aproximadamente 0.5 por ciento) de la longitud del radio de la trayectoria arqueada de guía Pn. Además en una configuración intermedia, la trayectoria arqueada de guía Pn-X se extiende a lo largo de los segmentos de cara Sn-x alineados de los miembros de guía ajustables 32a y 32b. En la trayectoria arqueada de guía Pn.x, una distancia entre los miembros de guía ajustables 32a y 32b adyacentes se encuentra dentro de no más de aproximadamente tres por ciento (p. ej., no más de aproximadamente uno por ciento, tal como no más de aproximadamente 0.5 por ciento) de la longitud del radio de la trayectoria arqueada de guía Pn-X.

Ahora con referencia a la Figura 11 , se ilustra el funcionamiento del sistema de cinta transportadora 10 que incluye la unidad de rueda de estrella 12 y la unidad de riel de guía ajustable 16. Cuando se transporta un artículo relativamente grande, la computadora 18 puede ajustar, automáticamente, la unidad de rueda de estrella 12 y/o la unidad de riel de guía 16 mediante el uso de un programa CAD en el que el programa CAD contiene las dimensiones de un artículo tridimensional 14a en varios niveles o elevaciones. Con base en las dimensiones conocidas del artículo 14a, la computadora puede rotar los miembros de guía ajustables 32 alrededor de sus ejes de rotación que se encuentran prácticamente paralelos a la horizontal y/o la trayectoria arqueada de guía que se forma mediante el uso de los miembros de guía ajustables 32. Alternativamente, la unidad de rueda de estrella 12 y/o la unidad de riel de guía 16 se pueden ajustar, manualmente. El artículo 14a es relativamente grande comparado con el artículo 14b. Por consiguiente, en este caso, los miembros de guía ajustables 32 se pueden rotar de manera que sus segmentos de cara de radio grande 58 (Figura 5) se orienten a la unidad de rueda de estrella 12. La rotación de los miembros de guía ajustables 32 se puede efectuar mediante el uso del sistema de motor de engranaje 48 y el cable de la unidad de torsión 34. Cuando se configura la posición angular de los miembros de guía 32, se proporciona una trayectoria arqueada alrededor de la unidad de rueda de estrella 12 de radio constante y centro C.

De manera similar, cuando se transporta un artículo relativamente pequeño, la computadora 18 puede ajustar, automáticamente, la unidad de rueda de estrella 12 y/o la unidad de riel de guía 16 mediante el uso del programa CAD en el que el programa CAD contiene las dimensiones de un artículo tridimensional 14b en varios niveles o elevaciones. Con base en las dimensiones conocidas del artículo 14b, la computadora puede rotar los miembros de guía ajustables 32 alrededor de sus ejes de rotación que se encuentran prácticamente paralelos a la horizontal y/o la trayectoria arqueada de guía que se forma mediante el uso de los miembros de guía ajustables 32. Alternativamente, la unidad de rueda de estrella 12 y/o la unidad de riel de guía 16 se pueden ajustar, manualmente. El artículo 14b es relativamente pequeño comparado con el artículo 14a. Por consiguiente, en este caso, los miembros de guía ajustables 32 se pueden rotar de manera que sus segmentos de cara de radio pequeño 60 (Figura 5) se orienten a la unidad de rueda de estrella 12. La rotación de los miembros de guía ajustables 32 se puede efectuar mediante el uso del sistema de motor de engranaje 48 y el cable de la unidad de torsión 34. Cuando se configura la posición angular de los miembros de guía 32, se proporciona una trayectoria arqueada P2 alrededor de la unidad de rueda de estrella 12 de radio constante Ft2 y centro C.

Se debe tener en cuenta que si bien la unidad de riel de guía ajustable 16 se muestra en uso con la unidad de rueda de estrella 12 de la Figura 1 , la unidad de riel de guía ajustable se puede usar con varias ruedas de estrella ajustables y no ajustables. Algunas modalidades de rueda de estrella se describen en una o más de las patentes de los EE. UU. núm. 1 ,981 ,641 ; la patente de los EE. UU. núm. 2,324,312; la patente de los EE. UU. núm. 3,957,154; la patente de los EE. UU. núm. 4,124,112; la patente de los EE. UU. núm. 5,029,695; la patente de los EE. UU. núm. 5,046,599; la patente de los EE. UU. núm. 5,082,105; la patente de los EE. UU. núm. 5,540,320; la patente de los EE. UU. núm. 5,590,753; la patente de los EE. UU. núm. 7,398,871 B1; la solicitud de patente de los EE. UU. núm. 2007/0271871 A1 ; la patente núm. DE 19903319A; la patente núm. EP 0 355 971 B1 ; la patente núm. EP 0 401 698 B1 ; la patente núm. EP 0 412 059 B1 ; la patente núm. EP 0 659 683 B1; la patente núm. EP 0 894 544 A2; EP 1 663 824 B1 ; la publicación de patente núm. JP 10035879 A; PCT WO 2005/030616 A2; PCT núm. WO 2009/040531 A1.

Ahora con referencia a la Figura 12, otra modalidad de una unidad de riel de guía ajustable 100 incluye, además, los miembros de guía ajustables 102. En esta modalidad, los miembros de guía ajustables 102 pueden proporcionar una trayectoria arqueada de guía para los artículos 14 que se transportan, por ejemplo, mediante un sistema de cinta transportadora que tiene una mesa en la parte superior. Se puede proporcionar una pared de guía 104 para guiar los artículos 14 entre la pared de guía 104 y la unidad de riel de guía ajustable 100. La pared de guía 104 se puede fijar con relación a la unidad de riel ajustable 100. Alternativamente, la pared de guía 104 se puede reemplazar por otra unidad de riel de guía ajustable, tal como la unidad de riel de guía 16 anteriormente descrita.

Los miembros de guía ajustables 102 se pueden rotar para ajustar los miembros de guía ajustables 102 entre una configuración de artículo grande y una configuración de artículo pequeño. Cada miembro de guía ajustable 102 puede incluir un segmento de cara de radio grande 106 y un segmento de cara de radio pequeño 108. En lugar de ser cóncavos como los miembros de guía ajustables 32 anteriormente mencionados, los miembros de guía ajustables 102 son convexos y en cierto modo en forma de barril. Evidentemente, en cualquiera de las modalidades de la presente invención, los miembros de guía ajustables pueden tener un segmento de cara que es lineal sobre su dirección de ancho.

Las dimensiones y los valores descritos en la presente descripción no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En lugar de ello, a menos que se especifique de cualquier otra manera, cada una de esas dimensiones se referirá tanto al valor mencionado como a un intervalo funcionalmente equivalente que comprende ese valor. Por ejemplo, una dimensión expresada como "90 grados" se entenderá como "aproximadamente 90 grados".

Se entenderá que cada limitación numérica máxima dada en esta especificación incluirá toda limitación numérica inferior, como si las limitaciones numéricas inferiores se hubieran anotado en forma explícita en la presente descripción. Todo límite numérico mínimo dado en esta especificación incluirá todo límite numérico mayor, como si los límites numéricos mayores se hubieran anotado explícitamente en la presente descripción. Cualquier intervalo numérico dado a lo largo de esta especificación incluirá cada intervalo numérico menor que se encuentra en dicho intervalo numérico más amplio, como si dichos intervalos numéricos menores se indicaran, expresamente, en la presente descripción.

Todos los documentos citados en la descripción detallada de la invención se incorporan, en la parte relevante, como referencia en la presente descripción, la cita de cualquier documento no debe interpretarse como una admisión de que representa una materia anterior con respecto a la presente invención. En el grado en que cualquier significado o definición de un término en este documento escrito contradice cualquier significado o definición del término en un documento incorporado como referencia, el significado o definición asignado al término en este documento escrito deberá regir.

Aunque modalidades particulares de la presente invención han sido ilustradas y descritas, será evidente para los experimentados en la materia que se pueden hacer diversos cambios y modificaciones sin alejarse del espíritu y alcance de la invención. Por ello, en las reivindicaciones anexas se pretende cubrir todas aquellas modificaciones y cambios que queden dentro del alcance de esta invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una unidad de riel de guía ajustable para un sistema de cinta transportadora, la unidad de riel de guía se caracteriza porque comprende: un miembro de guía ajustable que tiene una cara que se extiende entre lados opuestos, un segmento de cara de radio grande y un segmento de cara de radio pequeño, el segmento de cara de radio grande y el segmento de cara de radio pequeño se extienden a lo ancho entre los lados opuestos del miembro de guía ajustable y cada uno define una trayectoria arqueada de guía para un artículo tridimensional, cada trayectoria arqueada de guía tiene un centro de curvatura; en donde un radio de la trayectoria arqueada de guía cambia al rotar el miembro de guía ajustable desde una configuración de artículo grande, en donde el segmento de cara de radio grande que tiene un radio mayor define la trayectoria arqueada de guía hasta una configuración de artículo pequeño, en donde el segmento de cara de radio pequeño que tiene un radio menor define la trayectoria arqueada de guía.

2. La unidad de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el centro de curvatura de la trayectoria arqueada permanece prácticamente fijo cuando el miembro de guía ajustable rota desde la configuración de artículo grande hasta la configuración de artículo pequeño.

3. La unidad de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque comprende, además, una pluralidad de miembros de guía ajustables, cada miembro de guía ajustable tiene una cara que se extiende entre lados opuestos, un segmento de cara de radio grande y un segmento de cara de radio pequeño, el segmento de cara de radio grande y el segmento de cara de radio pequeño se extienden a lo ancho entre los lados opuestos de la pluralidad de miembros de guía ajustables y cada uno define una trayectoria arqueada de guía para un artículo tridimensional; en donde el radio de la trayectoria arqueada de guía cambia al rotar la pluralidad de miembros de guía ajustables desde una configuración de artículo grande, en donde los segmentos de cara de radio grande que tienen un radio mayor definen la trayectoria arqueada de guía hasta una configuración de artículo pequeño, en donde los segmentos de cara de radio pequeño que tienen un radio menor definen la trayectoria arqueada de guía.

4. La unidad de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque la trayectoria arqueada de guía es, prácticamente, continua entre los miembros de guía ajustables adyacentes de la pluralidad de miembros de guía ajustables, preferentemente, en donde una distancia entre los miembros de guía ajustables adyacentes de la pluralidad de miembros de guía ajustables a lo largo de la trayectoria arqueada de guía se encuentra dentro de 3.0 por ciento de una longitud del radio de la trayectoria arqueada de guía.

5. La unidad de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizada además porque el miembro de guía ajustable rota alrededor de un eje de rotación excéntrico.

6. La unidad de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizada además porque el segmento de cara de radio grande del miembro de guía ajustable se separa al menos 90 grados del segmento de cara de radio pequeño del miembro de guía ajustable, preferentemente, al menos 180 grados del segmento de cara de radio pequeño del miembro de guía ajustable.

7. La unidad de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizada además porque el radio de la trayectoria arqueada cambia, continuamente, cuando el miembro de guía ajustable rota desde la configuración de artículo grande hasta la configuración de artículo pequeño, y el centro de la trayectoria arqueada permanece prácticamente fijo cuando el miembro de guía ajustable rota desde la configuración de artículo grande hasta la configuración de artículo pequeño.

8. Un sistema de cinta transportadora; el sistema comprende: una cinta transportadora que transporta artículos tridimensionales alrededor de una trayectoria arqueada de guía que tiene un eje central; y una unidad de riel de guía ajustable de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la unidad de riel de guía ajustable define la trayectoria arqueada adyacente a la cinta transportadora.

9. El sistema de cinta transportadora de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque la cinta transportadora es una rueda de estrella y el eje central de la rueda de estrella es colineal con el centro de la curvatura de la trayectoria arqueada de guía con el miembro de guía ajustable en la configuración de artículo grande y la configuración de artículo pequeño.

10. Un método para ajustar una unidad de riel de guía ajustable para cambiar una trayectoria arqueada de guía alrededor de una cinta transportadora, el método comprende: proporcionar una unidad de riel de guía ajustable de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7; y rotar el miembro de guía ajustable desde una configuración de artículo grande, en donde el segmento de cara de radio grande del miembro de guía ajustable que tiene el radio mayor define la trayectoria arqueada de guía hasta una configuración de artículo pequeño, en donde el segmento de cara de radio pequeño del miembro de guía ajustable que tiene el radio menor define la trayectoria arqueada de guía.