Dispositivo para la disposición ordenada de artículos alargados,

estando en dichos artículos una respectiva cabeza (2A) abierta y otra cabeza (2B) cerrada, comprendiendo el dispositivo: medios (3) para suministrar los artículos (2), dispuestos en una línea según un eje longitudinal de los mismos, a un rotor (4) dispuesto aguas abajo, que tiene un eje (R) de rotación relativa dispuesto en un plano que es vertical así como perpendicular a la línea de artículos (2); dos carcasas (41), (42) conformadas realizadas en un mismo plano que es perpendicular al eje del rotor (4), siendo las carcasas (41), (42) perpendiculares entre sí, destinadas a alinearse sucesivamente con una línea de artículos (2) para recibir un artículo (2*) de cabeza de la línea; un tope (6) de fin de carrera, diametralmente opuesto a los medios (3) de suministro, situado fuera del rotor (4) y destinado a detener el avance del artículo (2*) de cabeza en una posición predeterminada dentro de la correspondiente carcasa (41), (42); caracterizado porque los artículos se suministran con una orientación aleatoria de las cabezas (2B) cerradas y las cabezas (2A) abiertas, y las carcasas (41), (42) están abiertas por arriba, además comprende: elementos (60) sensores asociados con el tope (6) de fin de carrera, destinados a detectar, para cada artículo (2*) de cabeza que descansa sobre el tope (6) de fin de carrera, una disposición de la cabeza (2B) cerrada y la cabeza (2A) abierta; elementos (5) motores para impartir sobre el rotor (4) rotaciones de pasos de 90º en un sentido (W1) u otro (W2), basándose en la información proporcionada por los elementos (60) sensores a elementos de control, de manera que al final de la rotación seleccionada la cabeza (2A) abierta esté en una posición predeterminada; medios (7) de leva para elevar el artículo (2*) de cabeza desde un fondo de la respectiva carcasa (41), (42) del mismo, según la rotación seleccionada, una cantidad tal que lleve el artículo (2*) de cabeza, al final de la rotación seleccionada, a una posición de recogida (P) predeterminada y para permitir que el siguiente artículo (2**) de la línea de artículos se inserte en la otra carcasa (41), (42), dispuesta perpendicular a y por debajo del artículo (2*) de cabeza; medios (8) de contención y guiado para interceptar y retener el artículo (2*) de cabeza durante la elevación del artículo de cabeza (2*) por los medios (7) de leva, como consecuencia de la rotación seleccionada, para evitar desplazamientos transversales o longitudinales del mismo.

Dispositivo para la disposición ordenada de artículos La invención se refiere al sector técnico de máquinas automáticas para envasar artículos en recipientes tubulares.

Más particularmente a un dispositivo para la disposición ordenada de artículos alargados según el preámbulo de la reivindicación 1, que se da a conocer por el documento WO-A-200S/098679.

Estado de la técnica

Los recipientes tubulares, o tubos, deben dirigirse uno a uno y en una orientación predeterminada en una línea de transporte que puede ser recta o en carrusel, destinada a transferir los tubos a una estación de llenado en la que elementos dispensadores especiales los llenan con los artículos.

Aguas abajo de la estación de llenado, están previstas estaciones adicionales para el control, cierre de los tubos y para cualquier descarte de artículos no satisfactorios.

El problema técnico planteado, al que se refiere la presente invención, consiste en orientar correctamente los tubos a medida que entran en la línea de transporte, de manera que las cabezas abiertas de los mismos estén orientadas correctamente hacia el lado de los elementos dispensadores, y por tanto habitualmente orientadas hacia arriba.

Los tubos que normalmente se usan, aparte de su tamaño, son de dos tipos: uno de los cuales presenta un borde ensanchado en su cabeza abierta, una especie de cuello, o collar, y el otro no tiene este ensanchamiento.

La primera operación consiste en disponer los tubos con una misma orientación, por ejemplo en líneas según los ejes longitudinales de los mismos o situarlos unos junto a otros, partiendo de un almacén en el que los tubos están acumulados de manera suelta.

Después, para cada tubo es necesario encontrar dónde está situada la cabeza abierta, y basándose en esto, los elementos de manipulación de los mismos pueden controlarse para recogerlos y colocarlos en la línea de transporte.

Para esta segunda operación, realizaciones conocidas usan sistemas de cámara de televisión que pueden detectar la posición de la cabeza abierta, y de manipulación constituidos por robots que funcionan sobre al menos tres ejes.

Está claro que estos dispositivos no sólo son caros, sino que requieren, para funcionar en sincronía, un programa de gestión complejo que, sin embargo, es susceptible a error, ya que se basa completamente en datos visuales procedentes de las cámaras, y por tanto en el contraste cromático entre zonas contiguas de la imagen producida, lo que a veces puede ser insuficiente para obtener datos que se atengan con certeza a la realidad.

Únicamente para tubos que tienen un collar puede usarse un dispositivo conocido, que puede orientar todos los tubos con sus aberturas dirigidas hacia arriba.

El dispositivo comprende una línea de transporte horizontal, constituida por dos cintas dispuestas una junto a otra, sobre las que se suministran los tubos en una línea según sus ejes longitudinales y con una disposición aleatoria de las respectivas cabezas abiertas y cerradas.

En un tramo inicial de la línea de transporte, la cintas están una junto a otra con un espacio libre que es menor que el diámetro mínimo del tubo, de modo que el tubo se soporta tanto en la cabeza abierta como en la cabeza cerrada; aguas abajo del tramo inicial las cintas se separan ligeramente una de otra de manera que el espacio libre entre ellas es mayor que el diámetro mínimo del tubo pero menor que el diámetro máximo del mismo, es decir el área del collar.

Cuando la cabeza cerrada del tubo, es decir la cabeza de menor diámetro, llega al punto en el que las cintas están mutuamente más alejadas entre sí, el tubo ya no se retiene y su caída provoca una rotación espontánea del tubo que está entonces vertical con su abertura dirigida hacia arriba, retenida por las cintas en su zona de collar.

La rotación espontánea descrita anteriormente se produce independientemente del hecho de que la cabeza cerrada esté dispuesta aguas arriba o aguas abajo según el sentido de avance del propio tubo.

Para que funcione, el dispositivo conocido descrito anteriormente requiere que los tubos tengan una zona de collar bastante pronunciada, de manera que la diferencia entre sus diámetros mínimo y máximo sea suficiente para que las cintas retengan el collar mientras el hueco es también suficiente para permitir la rotación espontánea del tubo.

Objeto de la invención

El objetivo de la presente invención es por tanto proporcionar un dispositivo para la disposición ordenada de artículos, en particular tubos que tienen una cabeza abierta y una cabeza cerrada, que esté estructurado para funcionar de manera óptima, independientemente con tubos tanto con como sin collar.

Un objetivo adicional de la invención consiste en proporcionar un dispositivo en el que la lógica de funcionamiento no se base en información visual adquirida por cámaras de televisión.

Un objetivo adicional de la invención se refiere al deseo de proporcionar un dispositivo que sea de diseño sencillo, sin componentes complejos ni caros y por tanto relativamente barato al tiempo que ofrece una excelente fiabilidad.

Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un dispositivo compacto que esté dotado de una alta velocidad operativa y que pueda funcionar en combinación con elementos de manipulación de tipo recoger y colocar (pick and place) en lugar de tipos más costosos de robot con tres ejes de trabajo necesarios en algunas soluciones conocidas.

La presente invención se realiza mediante el dispositivo para la disposición ordenada de artículos alargados según la reivindicación 1 adjunta.

Descripción de las figuras

Las características de la invención se desprenderán de la siguiente descripción, que se refiere a una realización preferida del dispositivo según lo que se expone en las reivindicaciones adjuntas, y con la ayuda de las figuras adjuntas de los dibujos, en los que:

la figura 1 es una vista lateral esquemática del dispositivo, con un primer tubo que está llegando; la figura 2 es una vista de la sección II-II de la figura 1; la figura 3 es una vista de los elementos del dispositivo según el plano III-III de la figura 1; la figura 4 es una vista en planta del dispositivo según la flecha Y de la figura 1; la figura 5 es una vista similar a la de la figura 1, con partes del dispositivo seccionadas, en una primera fase de operación completa;

la figura 6 es una vista a lo largo del plano VI-VI de la figura 5 de los mismos elementos operativos de la figura 3, en la primera fase de operación completa; la figura 7 es una vista en planta de la figura 5; las figuras 8A, 8B son vistas en plantas de dos momentos sucesivos de una segunda fase operativa del dispositivo durante la determinación de un primer estado; las figuras 9A, 9B son vistas similares a las de las figuras 8A, 8B mostrando momentos sucesivos respectivos en una segunda fase operativa del dispositivo, durante la determinación de un segundo estado opuesto al primer estado; la figura 10 es una vista similar a la de la figura 1, con el dispositivo al final de la segunda fase operativa como en las figuras 8B, 9B; la figura 11 ilustra una vista similar a la de la figura 10, con los mismos elementos operativos de la figura 3 al final de la segunda fase operativa.

Descripción detallada de la invención

Con referencia a las figuras de los dibujos, (1) indica el dispositivo de la invención en su totalidad.

El dispositivo (1) está destinado a recibir artículos (2) alargados, por ejemplo tubos, en los que una respectiva cabeza (2A) está abierta mientras que la otra cabeza (2B) está cerrada, y a orientarlos uno por uno en una posición de recogida (P) predeterminada en la que la respectiva cabeza abierta (2A) está dirigida en una misma dirección.

El dispositivo (1) es particularmente adecuado para asociarse con una máquina automática conocida (no ilustrada) mencionada en el preámbulo del presente documento, en una estación de entrada de la misma.

Elementos (100) de manipulación de tipo conocido (que se detallan más adelante en el presente documento) actúan conjuntamente con el dispositivo (1) , recogiendo los tubos (2) dispuestos en la posición de recogida (P) y poniéndolos uno por uno y con una orientación predeterminada en un transportador recto o en carrusel de la máquina.

El dispositivo... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la disposición ordenada de artículos alargados, estando en dichos artículos una respectiva cabeza (2A) abierta y otra cabeza (2B) cerrada, comprendiendo el dispositivo: medios (3) para suministrar los artículos (2) , dispuestos en una línea según un eje longitudinal de los mismos, a un rotor (4) dispuesto aguas abajo, que tiene un eje (R) de rotación relativa dispuesto en un plano que es vertical así como perpendicular a la línea de artículos (2) ; dos carcasas (41) , (42) conformadas realizadas en un mismo plano que es perpendicular al eje del rotor (4) , siendo las carcasas (41) , (42) perpendiculares entre sí, destinadas a alinearse sucesivamente con una línea de artículos (2) para recibir un artículo (2*) de cabeza de la línea; un tope (6) de fin de carrera, diametralmente opuesto a los medios (3) de suministro, situado fuera del rotor (4) y destinado a detener el avance del artículo (2*) de cabeza en una posición predeterminada dentro de la correspondiente carcasa (41) , (42) ; caracterizado porque los artículos se suministran con una orientación aleatoria de las cabezas (2B) cerradas y las cabezas (2A) abiertas, y las carcasas (41) , (42) están abiertas por arriba, además comprende: elementos (60) sensores asociados con el tope (6) de fin de carrera, destinados a detectar, para cada artículo (2*) de cabeza que descansa sobre el tope (6) de fin de carrera, una disposición de la cabeza (2B) cerrada y la cabeza (2A) abierta; elementos (5) motores para impartir sobre el rotor (4) rotaciones de pasos de 90º en un sentido (W1) u otro (W2) , basándose en la información proporcionada por los elementos (60) sensores a elementos de control, de manera que al final de la rotación seleccionada la cabeza (2A) abierta esté en una posición predeterminada; medios (7) de leva para elevar el artículo (2*) de cabeza desde un fondo de la respectiva carcasa (41) , (42) del mismo, según la rotación seleccionada, una cantidad tal que lleve el artículo (2*) de cabeza, al final de la rotación seleccionada, a una posición de recogida (P) predeterminada y para permitir que el siguiente artículo (2**) de la línea de artículos se inserte en la otra carcasa (41) , (42) , dispuesta perpendicular a y por debajo del artículo (2*) de cabeza; medios (8) de contención y guiado para interceptar y retener el artículo (2*) de cabeza durante la elevación del artículo de cabeza (2*) por los medios (7) de leva, como consecuencia de la rotación seleccionada, para evitar desplazamientos transversales o longitudinales del mismo.

2. Dispositivo para la disposición ordenada de artículos, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios (3) de suministro están constituidos por un canal de descarga que tiene un perfil en forma de V, que tiene dimensiones y forma apropiadas y está inclinado en un ángulo predeterminado, para obtener un descenso espontáneo por la fuerza de gravedad de la línea de artículos (2) .

3. Dispositivo para la disposición ordenada de artículos, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios (7) de leva están fijos y comprenden dos perfiles (7A, 7B) simétricos, dispuestos en dos lados de las carcasas (41) , (42) , carcasas (41) , (42) que se alinean sucesivamente con la línea de artículos (2) , perfiles (7A, 7B) que se encuentran, durante la rotación seleccionada, con los extremos del artículo (2*) de cabeza que sobresalen desde extremos opuestos de la carcasa (41) , (42) .

4. Dispositivo para la disposición ordenada de artículos, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios (8) de contención y guiado comprenden: cuatro vástagos (80) , situados en cuatro segmentos (44) ubicados, vistos en planta, entre las carcasas (41) , (42) , extendiéndose los vástagos (80) hacia arriba, en paralelo al eje (R) del rotor (4) , estando conformado cada uno de los vástagos (80) a lo largo de una dirección de desarrollo de los mismos para definir dos superficies perpendiculares entre sí, una primera superficie (81) y una segunda superficie (82) ; dos paredes semicirculares, una primera pared (83) y una segunda pared (84) , que son concéntricas al rotor (4) y se extienden simétricamente en dos lados del tope (6) de fin de carrera, fuera de los medios (7) de leva, para arcos de más de 90º .

5. Dispositivo para la disposición ordenada de artículos, según la reivindicación 4, caracterizado porque la primera superficie (81) de cada vástago (80) es tangencial a una primera carcasa (41) , mientras que la segunda superficie (82) es tangencial a la otra carcasa (42) .

6. Dispositivo para la disposición ordenada de artículos, según la reivindicación 4, caracterizado porque cada uno de los vástagos (80) de los medios (8) de contención y guiado presenta externamente una superficie (88) curva, concéntrica a la superficie externa del rotor (4) , destinados a orientarse sucesivamente hacia los medios (3) de suministro durante una rotación seleccionada relativa del rotor (4) , así como destinados a encontrarse con y detener un artículo (2) que llega desde los medios (3) de suministro.

7. Dispositivo para la disposición ordenada de artículos, según la reivindicación 1 ó 3 ó 4 ó 5, caracterizado porque las carcasas (41) , (42) presentan una forma semicircular.