Máquina para el ensamblado de dos componentes de un conjunto y procedimiento y uso correspondiente.

Máquina para el ensamblado de dos componentes, que comprende unos medios de ensamblaje (13) que comprenden un brazo (23) montado sobre un eje horizontal (25). El brazo (23) gira alrededor del eje horizontal (25) entre una primera posición, en la que el brazo (23) es apto para coger uno de los componentes (17), procedente de unos medios de alimentación (15), mediante unos medios de retención (27) fijados en el extremo del brazo, y una segunda posición, en la que el brazo. (23) es apto para montar este componente (17) sobre otro componente (1) dispuesto sobre una cinta transportadora (3). La máquina tiene también unos medios de encolado para encolar ambos componentes y unos medios de pretroquelado (21) mediante un dispositivo láser, aptos para generar una línea de debilitación sobre uno de los componentes (17)

Máquina para el ensamblado de dos componentes de un conjunto y procedimiento y uso correspondiente.

Campo de la invención

La invención se refiere a una máquina para el ensamblado de dos componentes de un conjunto así como a un procedimiento de ensamblado de dos componentes de un conjunto y a un uso de una máquina de acuerdo con la invención.

Estado de la técnica

Se conocen diversos dispositivos o medios que intentan proteger las partes superiores de los envases de bebidas y productos comestibles enlatados, en particular para cuando están previstos para su uso directo a la boca del consumidor. Usualmente consisten en unas tapas en forma de cazoleta invertida que se montan en el borde superior del envase o lata. Estas tapas pueden ser de materiales diversos, como por ejemplo de material plástico termoinyectable, de material plástico retráctil térmicamente o de una lámina delgada de material plástico substancialmente flexible. En la solicitud PCT/ES2009/000003, del mismo solicitante, se describe una tapa de este tipo.

Sin embargo, queda por resolver el problema del ensamblaje de este tipo de tapas sobre los envases correspondientes. Debe tenerse en cuenta que usualmente los envases o latas estarán fabricados en producciones seriadas con una elevada carencia de paso. La adición de la tapa no debe interferir en la producción seriada general. Ello requiere que la adición de la tapa deba realizarse a la misma velocidad de la secuencia del proceso, deba ser una etapa apta para ser intercalada en el proceso general y posea una fiabilidad que garantice que prácticamente no provocará paros en el proceso productivo general.

Sumario de la invención

La invención tiene por objeto una máquina para el ensamblado de dos componentes de un conjunto, caracterizada porque comprende:

[a] unos medios de transporte de unos primeros componentes, donde los medios de transporte comprenden una cinta transportadora horizontal,

[b] unos medios de alimentación de unos segundos componentes, donde los medios de alimentación comprenden un canal (preferentemente inclinado y/o vertical) a lo largo del cual se desplazan los segundos componentes,

[c] unos medios de secuenciación, aptos para distribuir los primeros componentes a lo largo de la cinta transportadora de una forma preestablecida,

[d] unos medios de ensamblaje que comprenden un brazo montado sobre un primer' eje de giro horizontal, donde el brazo tiene, en su extremo, unos medios de retención aptos para retener uno de los segundos componentes, donde el brazo es apto para girar alrededor del primer eje de giro horizontal entre:

- una primera posición, en la que el brazo es apto para coger, mediante los medios de retención, un segundo componente de los medios de alimentación, y

- una segunda posición, en la que el brazo es apto para montar el segundo componente sobre un primer componente dispuesto sobre la cinta transportadora,

[e] unos medios de encolado del segundo componente al primer componente, donde los medios de encolado está dispuestos con anterioridad a los medios de ensamblaje, considerando el sentido de avance de la cinta transportadora,

[f] unos medios de pretroquelado mediante un dispositivo láser, aptos para generar una línea de debilitación sobre el segundo componente, donde los medios de pretroquelado están dispuestos con posterioridad a los medios de ensamblaje, considerando el sentido de avance de la cinta transportadora,

[g] unos medios de control aptos para controlar los medios de sincronización y la cinta transportadora, de manera que la separación entre cada pareja de primeros componentes sea suficiente de manera que los medios de ensamblaje tengan tiempo de efectuar su ensamblaje.

La máquina de la presente invención ha sido desarrollada inicialmente pensando en su uso para la instalación de tapas-precinto en latas, por ejemplo en latas de bebidas por lo que este uso es claramente un uso preferente de la invención. Sin embargo se ha observado que la elevada rapidez y fiabilidad de la máquina permite su aplicación en el ensamblado de dos componentes cualesquiera de un conjunto. Por ello, en la presente descripción y reivindicaciones se ha definido en general como que la máquina realiza un ensamblado de un conjunto que está formado por un primer componente, que es transportado por los medios de transporte (por la cinta transportadora horizontal) y un segundo componente que es alimentado a través de unos medios de alimentación. De acuerdo con el uso preferente, el primer componente será la lata y el segundo componente será la tapa. Asimismo por esta misma razón en la presente descripción se hará referencia con frecuencia a la lata (o envase) y a la tapa, si bien en general se deberá entender que es generalizable a un primer componente cualquiera y a un segundo componente cualquiera, respectivamente.

Efectivamente, la máquina de acuerdo con la invención puede ser intercalada directamente en la cadena de proceso productivo general. Los envases o latas, ya llenados, procedentes de las etapas anteriores del proceso productivo general llegan a los medios de transporte de la máquina de la invención y son secuenciados mediante los medios de secuenciación de manera que la distancia entre dos envases es una distancia preestablecida, que, en función de la velocidad de la cinta se corresponde con un tiempo de separación preestablecido, de manera que la máquina tiene tiempo de realizar la etapa de ensamblaje. Tal como se describe en la solicitud PCT/ES2009/000003, las tapas comprenden una zona pretroquelada, donde la zona pretroquelada está adhesivada al envase. De esta manera la zona pretroquelada hace de precinto de garantía. La máquina de acuerdo con la invención prevé unos medios de encolado que fijan la tapa al envase, concretamente por la zona que posteriormente será pretroquelada por los medios de pretroquelado.

Preferentemente el segundo componente tiene un reborde perimetral flexible, y el canal tiene unas pestañas aptas para retener el segundo componente a través de las pestañas. Adicionalmente el brazo es apto para realizar un movimiento de extracción tal que el segundo componente sale del canal doblándose el reborde alrededor de las pestañas.

Ventajosamente los medios de encolado comprenden una pistola apta para depositar una gota de material adhesivo sobre la superficie del primer componente Preferentemente los medios de encolado comprenden también comprenden también un calderín para mantener el material adhesivo a la temperatura adecuada.

Preferentemente la máquina comprende adicionalmente, unos medios de sujeción aptos para sujetar el primer componente respecto de la cinta transportadora, de manera que estos medios de sujeción son aptos para sujetar el primer componente en una posición estática durante la etapa de ensamblado del segundo componente sobre el primer componente. Efectivamente, la operación de ensamblado es muy rápida pero requiere un tiempo finito. Dado que la cinta transportadora se mueve de una forma continua, durante el periodo de tiempo que tiene lugar en ensamblado, el primer componente (la lata o envase) se desplaza una cierta cantidad, que aunque sea pequeña no es nula. Ello puede provocar un pequeño bamboleo del primer componente. Si bien este efecto es de pequeña magnitud y no suele provocar inconvenientes (por ejemplo que se tumbe el primer componente), puede tener un efecto "estético" indeseable. Añadiendo estos medios de sujeción, se consigue que el primer componente quede bloqueado durante el breve periodo de tiempo en el que se le monta el segundo componente, de manera que la cinta transportadora se desliza por debajo suyo. Una vez fijado el segundo componente sobre el primer componente, los medios de sujeción liberan el conjunto ya montado, que sigue su avance sobre la cinta transportadora.

Ventajosamente los medios de ensamblaje está fijados a la máquina mediante una columna (o columnas) que tiene unos medios de regulación de altura aptos para regular la distancia entre el primer eje de giro horizontal y la cinta transportadora. Efectivamente de esta forma se puede ajustar la máquina de manera que se puedan ensamblar conjuntos que tengan primeros componentes de alturas diversas. Por ejemplo, en el caso de las latas de bebidas, existen familias de latas que se diferencian entre sí únicamente por su altura. En este caso, es suficiente con regular la altura del primer eje de giro horizontal...

1. Máquina para el ensamblado de dos componentes de un conjunto, caracterizada porque comprende:

[a] unos medios de transporte de unos primeros componentes (1), donde dichos medios de transporte comprenden una cinta transportadora (3) horizontal,

[b] unos medios de alimentación (15) de unos segundos componentes (17), donde dichos medios de alimentación (15) comprenden un canal (31) a lo largo del cual se desplazan dichos segundos componentes (17),

[c] unos medios de secuenciación (5), aptos para distribuir dichos primeros componentes (1) a lo largo de dicha cinta transportadora (3) de una forma preestablecida,

[d] unos medios de ensamblaje (13) que comprenden un brazo (23) montado sobre un primer eje de giro horizontal (25), donde dicho brazo (23) tiene, en su extremo unos medios de retención (27) aptos para retener uno de dichos segundos componentes (17), donde dicho brazo (23) es apto para girar alrededor de dicho primer eje de giro horizontal (25) entre una primera posición, en la que dicho brazo (23) es apto para coger, mediante dichos medios de retención (27), un segundo componente (17) de dichos medios de alimentación (15), y una segunda posición, en la que dicho brazo (23) es apto para montar dicho segundo componente (17) sobre un primer componente (1) dispuesto sobre dicha cinta transportadora (3),

[e] unos medios de encolado (11) de dicho segundo componente (17) a dicho primer componente (1), donde dichos medios de encolado (11) está dispuestos con anterioridad a dichos medios de ensamblaje (13), considerando el sentido de avance de dicha cinta transportadora (3),

[f] unos medios de pretroquelado (21) mediante un dispositivo láser, aptos para generar una línea de debilitación sobre dicho segundo componente (17), donde dichos medios de pretroquelado (21) están dispuestos con posterioridad a dichos medios de ensamblaje (13), considerando el sentido de avance de dicha cinta transportadora (3),

[g] unos medios de control (7) aptos para controlar dichos medios de sincronización y dicha cinta transportadora (3), de manera que la separación entre cada pareja de primeros componentes (1) sea suficiente de manera que los medios de ensamblaje (13) tengan tiempo de efectuar su ensamblaje.

2. Máquina según la reivindicación 1, donde dicho segundo componente (17) tiene un reborde perimetral flexible, caracterizada porque dicho canal (31) tiene unas pestañas (35) aptas para retener dicho segundo componente (17) a través de dichas pestañas (35) y donde dicho brazo (23) es apto para realizar un movimiento de extracción tal que dicho segundo componente (17) sale de dicho canal (31) doblándose dicho reborde alrededor de dichas pestañas (35).

3. Máquina según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque dichos medios de encolado (11) comprenden una pistola apta para depositar una gota de material adhesivo sobre la superficie de dicho primer componente (1).

4. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque comprende, adicionalmente, unos medios de sujeción (45) aptos para sujetar dicho primer componente (1) respecto de dicha cinta transportadora (3), de manera que son aptos para sujetar dicho primer componente (1) en una posición estática durante la etapa de ensamblado de dicho segundo componente (17) sobre dicho primer componente (1).

5. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque dichos medios de ensamblaje (13) está fijados a dicha máquina mediante una columna (55) que tiene unos medios de regulación de altura (57) aptos para regular la distancia entre dicho primer eje de giro horizontal (25) y dicha cinta transportadora (3).

6. Máquina según la reivindicación 5, caracterizada porque dichos medios de encolado (11) están fijados a dicha columna (55) de manera se mueven solidariamente con dicho primer eje de giro horizontal (25).

7. Máquina según una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizada porque dicha columna (55) tiene un tirante que fija su parte superior a dicha máquina.

8. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque tiene unos primeros medios de detección (9) de presencia aptos para detectar dicho primer componente (1) y para activar dichos medios de ensamblaje (13) de manera que se inicia una secuencia de ensamblaje.

9. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque tiene unos segundos medios de detección (19) de presencia aptos para detectar dicho primer componente (1) y para activar dichos medios de pretroquelado (21) de manera que se inicia una secuencia de pretroquelado.

10. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque dicho primer eje de giro horizontal (25) tiene un extremo dentado (49) que esta engranado con un vástago dentado (47), de manera que un movimiento longitudinal de dicho vástago dentado (47) es transformado en un giro de dicho primer eje de giro horizontal (25).

11. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque dichos medios de secuenciación (5) comprenden una cuna (37) apta para bloquear el paso de dichos primeros componentes (1) sobre dicha cinta transportadora (3).

12. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque dichos medios de secuenciación (5) comprenden una compuerta apta para bloquear el paso de dichos primeros componentes (1) sobre dicha cinta transportadora (3).

13. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque dicho brazo (23) tiene substancialmente una forma de U, donde los extremos de dicha U están unidos a dicho primer eje de giro horizontal (25), y donde el tramo central (41) de dicha U tiene montados dichos medios de retención (27) y es apto para girar sobre sí mismo según un segundo eje de giro horizontal (33), de manera que un giro según dicho primer eje de giro horizontal (25) permite desplazar dicho tramo central (41) alrededor de un arco de circunferencia vertical, y un giro según dicho segundo eje de giro horizontal (33) permite orientar dicho tramo central (41) y dichos medios de retención (27) de manera que queden encarados a dicho canal (31) o a dicha cinta transportadora (3).

14. Máquina según la reivindicación 13, caracterizada porque dicho tramo central (41) presenta un orificio a través del cual pasa una varilla de orientación (53), donde dicha varilla de orientación (53) tiene uno de sus extremos unido, con posibilidad de rotación, a un vástago (51) de un pistón, de manera que un movimiento lineal de dicho vástago (51) provoca un giro de dicho tramo central (41) según dicho segundo eje de giro horizontal (33).

15. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque dichos medios de retención (27) están unidos a dicho brazo (23) a través de un tercer eje de giro (43), de manera que dichos medios de retención (27) son aptos para inclinarse respecto de dicho brazo (23).

16. Procedimiento de ensamblado de dos componentes de un conjunto, caracterizado porque comprende las siguientes etapas

[A] recepción de un pluralidad de primeros componentes (1) y secuenciación de dichos primeros componentes (1) sobre una cinta transportadora (3) de una forma preestablecida,

[B] recepción de una pluralidad de segundos componentes (17) y alimentación de dichos segundos componentes (17) en un canal (31),

[C] ensamblaje de uno de dichos segundos componentes (17) sobre uno de dichos primeros componentes (1) que, a su vez, comprende las siguientes subetapas:

[C1] giro de un brazo (23) alrededor de un primer eje de giro horizontal (25) hasta quedar encarado respecto de dicho canal (31),

[C2] aproximación de unos medios de retención (27), dispuestos en el extremo libre de dicho brazo (23), hasta entrar en contacto con dicho segundo componente (17) y retención de dicho segundo componente (17), preferentemente por aspiración,

[C3] retracción de dicho brazo (23) respecto de dicho canal (31), provocando la extracción de dicho segundo componente (17) de dicho canal (31), preferentemente provocando la deformación elástica de un reborde perimetral flexible dispuesto en dicho segundo componente (17), alrededor de unas pestañas (35) dispuestas en dicho canal (31), donde dichas pestañas (35) son lo suficientemente grandes como para evitar la salida de dicho segundo componente (17) en ausencia de fuerzas externas pero lo suficientemente pequeñas como para permitir su extracción por dicho brazo (23) en dicho movimiento de retracción,

[C4] giro de dicho brazo (23) alrededor de dicho primer eje de giro horizontal (25) hasta que dichos medios de retención (27) quedan encarados con dicho primer componente (1),

[C5] aproximación de dichos medios de retención (27) hasta que dicho segundo componente (17) entra en contacto con dicho primer componente (1), presionado de dicho segundo componente (17) sobre dicho primer componente (1) y liberación de dicho segundo componente (17) respecto de dichos medios de retención (27),

[D] avance de dicho conjunto hasta unos medios de pretroquelado (21), y

[E] pretroquelado de una zona de dicho segundo componente (17).

17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque dicha etapa [C] comprende una subetapa de inclinación de dichos medios de retención (27) respecto de dicho brazo (23), posterior a dicha entrada en contacto de dicha subetapa [C5] y una subetapa de enderezado de dichos medios de retención (27) respecto de dicho brazo (23) posterior a dicho presionado de dicha subetapa [C5].

18. Uso de una máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, para la instalación de una tapa-precinto en una lata, preferentemente en una lata de bebida.