MEMORIA DESCRIPTIVA

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud tiene por objeto el registro de una instalación de manipulación de láminas de material de cartón o similar para una planta de producción automatizada.

Más concretamente, la invención propone el desarrollo de una instalación que se enmarca en el campo técnico de instalaciones para la manipulación de láminas o planchas de cartón de diferentes dimensiones (rectangulares, cuadrangulares), en el que las láminas se disponen en paquetes para ser depositados en un módulo de introducción para ser posteriormente impresas por una o ambas caras.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Es bien conocido el procedimiento de manipulación de láminas o planchas de cartón previstas, por ejemplo, posteriormente para el conformado de embalajes de cartón, que incluye una etapa previa de impresión que es llevada a cabo mediante impresiones digitales.

Las impresoras digitales imprimen desde arriba la cara superior de cada una de las planchas de cartón o similares. Debido el elevado coste de inversión de los cabezales de impresión y la posibilidad de poder imprimir en continuo, da lugar a que el sentido de avance de las láminas sea normalmente por el lado más largo de éstas.

Por otro lado, cuando se utilizan máquinas de impresión flexográfica para la impresión de las planchas de cartón, donde el desarrollo de los rodillos limita la longitud de las planchas, estas se introducen por la parte más estrecha, a diferencia de las impresoras digitales.

Cabe mencionar que el lado más largo de las planchas de cartón puede alcanzar hasta una longitud de hasta 5,5 m. Durante el proceso de fabricación de las planchas y, en particular las planchas hechas a partir de cartón ondulado, la cara a imprimir queda normalmente en la parte inferior de la pila y se debe proceder a su volteo para posteriormente imprimir las láminas en las impresoras digitales

Para llevar a cabo esta acción de volteo, existen en el mercado diferentes sistemas alternativos capaces de desapilar planchas y conformar paquetes con múltiples planchas. Sin embargo, todos estos sistemas conocidos, lo hacen en línea con la unidad de producción posterior, por lo que resulta imposible un volteo de planchas de grandes dimensiones, además del hecho de que en ningún caso pueden alimentar el módulo de introducción con dos paquetes de planchas uno al lado del otro.

Además, el solicitante no tiene conocimiento en la actualidad de una invención que disponga de todas las características que se describen en esta memoria.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar una instalación que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y resuelve los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar una instalación de manipulación de láminas de material de cartón o similar, aplicable para su implementación en una planta de producción automatizada, que comprende una primera estación de recepción (1) configurada para recibir al menos un paquete formado por una pluralidad de láminas de cartón (dispuestas una encima de otra) y una segunda estación de distribución (2) en el que las láminas son entregadas boca-abajo procedente de la estación de recepción por unos medios de manipulación de láminas.

En particular, la invención se caracteriza por el hecho de que la primera y segunda estaciones comprenden módulos independientes entre sí, comprendiendo los medios de manipulación un brazo robot provisto de un cabezal con unos medios de agarre para sujetar por cualquiera de los cuatro costados, el paquete conformado por múltiples láminas, teniendo el cabezal un punto de articulación acoplable a un brazo robot, capaz de mover y orientar los medios de agarre a conveniencia en cualesquiera de los tres ejes de coordenadas (x,y,z), estando el brazo robot montado sobre una base independiente de la primera y segunda estaciones.

Gracias a estas características, se mejora el procedimiento de manipulación de láminas durante su proceso industrial ya que el uso del brazo robot, por ejemplo, facilita la manipulación de las láminas de distintas formas, por ejemplo, teniendo en cuenta el lado más corto de las mismas, así como el hecho de elegir si un paquete de láminas debe ser o no volteado según las necesidades de cada caso. El brazo robot también permite modificar la distribución de la primera y segunda estaciones, es decir, pueden estar alineadas entre sí o bien estar dispuestas en planos perpendiculares entre sí, lo que permite optimizar el espacio de la instalación.

Otra ventaja también es el hecho de que permite simplificar el conjunto de la instalación, eliminando mecanismos y dando una gran versatilidad a la instalación. De esta manera, es posible reducir los costes de mantenimiento y de fabricación, así como también optimizando la superficie que requiere el montaje de la instalación.

Otro aspecto ventajoso de disponer de un brazo robot entre las dos estaciones es el hecho de que puede ser programado para depositar una pila de planchas de cartón en una zona que no corresponde a la segunda estación, por ejemplo, en una zona de rechazo, de una forma sencilla y simplemente mediante la programación del brazo robot.

Según otra característica del objeto de la invención, los medios de agarre presentes en el brazo robot comprenden una estructura de horquilla formada por un brazo superior y un brazo inferior dispuestos paralelos entre sí, siendo el brazo superior o inferior desplazable en sentido ascendente/descendente con respecto al brazo enfrentado a éste, siendo el brazo desplazable por unos medios de guiado presentes en una base de soporte.

Preferentemente, la primera estación de recepción comprende cintas transportadoras posicionadas en un plano horizontal, unos medios de prensado configurados para presionar la pila de láminas y unos medios de empuje para desplazar una pila de láminas desde una primera posición a una segunda posición, para así su posterior agarre por el cabezal del brazo robot. Resaltar que las cintas transportadoras pueden actuar girando en cualquiera de los dos sentidos de avance opuestos. También de forma preferible, la segunda estación de distribución comprende las siguientes partes:

• una primera región provista de medios posicionadores regulables en posición configurados para ubicar una pila de láminas en unas coordenadas (x, y) predeterminadas, permitiendo posicionar y centrar cada una de las pilas de láminas respecto a un eje longitudinal de avance, y unos medios de desplazamiento; y

• una segunda región de desplazamiento provista de cintas transportadoras configuradas para desplazar la pila de láminas en una dirección de avance.

De forma preferible, los medios de desplazamiento de la primera región comprenden una pluralidad de rodillos giratorios (en parte o en su totalidad motorizados) dispuestas de tal manera que mueven la pila de cartón en la dirección de avance.

Ventajosamente, los medios posicionadores regulables en posición comprenden unas palas que sobresalen verticalmente hacia arriba capaces de definir un área rectangular, siendo tales palas susceptibles de desplazarse a lo largo de intersticios de guiado, es decir, la separación existente entre los rodillos giratorios anteriormente mencionados, en una dirección perpendicular con respecto a la dirección de avance de la pila de láminas.

La instalación descrita representa, pues, una estructura innovadora de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora para el fin a que se destina, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.

Es otro objeto de la invención proporcionar un proceso de manipulación de láminas de cartón en una instalación de manipulación como la descrita anteriormente, que comprende las etapas de: a) Suministrar al menos un paquete conformado a partir de una pluralidad de láminas dispuestas una encima de otra en una estación de recepción, de tal modo que un eje longitudinal de la lámina de cartón está orientado en la misma dirección de avance del paquete durante el desplazamiento del paquete en dicha estación de recepción; b) Aplicar una presión en una orientación vertical y en sentido descendente sobre el paquete de láminas mediante unos medios de prensado; c) Voltear el paquete de láminas mediante un brazo robot configurado para orientar el paquete de láminas a conveniencia en cualesquiera de los tres ejes de coordenadas (x,y,z); y d) Depositar el paquete de láminas en una estación de distribución, de tal forma que el eje longitudinal de las láminas de cartón que forman el paquete está orientado en la misma dirección que la dirección de avance de medios de desplazamiento presentes en la estación de distribución.

De acuerdo con otra característica, tras depositar el paquete de láminas en una estación de distribución puede incluir una etapa adicional que consiste en mover el paquete de láminas de cartón en los ejes de coordenadas espaciales (x) y/o (y) cuando está colocado sobre los medios de desplazamiento a través de unos medios posicionadores ubicados en la estación de distribución.

Otras características y ventajas de la instalación objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ¡lustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.- Es una vista en planta de una instalación de manipulación de láminas de acuerdo con la presente invención;

Figura 2.- Es una vista en alzado lateral de la instalación representada en la figura 1;

Figura 3- Es una vista en perspectiva de la instalación representada en las figuras anteriores;

Figura 3a.- Es una vista parcial de detalle en perspectiva de un área indicada en la figura 3 de la segunda estación;

Figura 4.- Es otra vista en perspectiva de la instalación representada en las figuras anteriores;

Figura 4a.- Es una vista parcial de detalle en perspectiva de un área indicada en la figura 4 de la primera estación;

Figura 5.- Es una vista de detalle del brazo robot que forma parte de la instalación de manipulación según la invención;

Figura 6.- Es una vista en perspectiva del brazo robot de la instalación; y Figura 7.- Es una vista de un paquete de láminas de cartón donde se ha indicado en eje longitudinal (L) de las láminas o paquete de láminas.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE

A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

Tal como se muestra en las figuras adjuntas, una realización de la instalación de manipulación de láminas de material de cartón o similar para una planta de producción automatizada, comprende una primera estación de recepción, indicada de forma general con la referencia (1), estando configurada para recibir un paquete formado por una pluralidad de láminas de cartón apiladas una sobre otra y una segunda estación de distribución, indicada de forma general con la referencia (2), en el que un paquete de láminas es entregado tras una etapa o no de volteo procedente de la estación de recepción por unos medios de manipulación de láminas que se describen con mayor detalle a continuación. Las láminas presentan una forma general rectangular o cuadrangular definidas por cuatro costados.

Cabe mencionar que en la realización a modo de ejemplo preferente pero no limitativo, la primera estación (1) como la segunda estación (2) anteriormente mencionadas están dispuestas en línea entre sí, comprendiendo los medios de manipulación un brazo robot (3) que se describirá con mayor detalle más adelante, dispuesto lateralmente con respecto a las dos estaciones (1), y (2), tal como se aprecia con más claridad en las figuras 1 y 3.

Haciendo ahora particular al brazo robot (3), y como puede verse en la figura 5, está provisto de múltiples partes articuladas entre sí, estando en un extremo inferior soportado rotatoriamente sobre una base (4). Además, está provisto de un cabezal (30) que sujeta unos medios de agarre para sujetar el paquete formado por láminas, teniendo el cabezal un punto de articulación acoplable al brazo robot (3), capaz de mover y orientar los medios de agarre a conveniencia en cualesquiera de los tres ejes de coordenadas (x,y,z) para facilitar el desplazamiento de una pila de láminas de cartón de la primera estación (1) a la segunda estación (2). La disposición del brazo robot (3) permite la opción de voltear o no cada paquete que manipula con los medios de agarre, así como puede ser previamente programado para retirar un paquete de planchas en otro punto situado fuera de cada uno de los módulos (o estaciones) que conforman la primera y segunda estación, por ejemplo, para su retirada de la línea de fabricación.

El brazo robot (3) está soportado y articulado de forma giratoria sobre una base (4) por medios convencionales y conocidos en la técnica, por lo que no se va a entrar en mayor detalle en su descripción en esta memoria.

Ahora, en lo que se refiere a los medios de agarre anteriormente mencionados comprenden una estructura de horquilla formada por un brazo superior (31) y un brazo inferior (32) dispuestos de forma paralela entre sí, siendo el brazo superior o inferior desplazable en sentido ascendente/descendente con respecto al brazo enfrentado a éste, y en el que el brazo puede desplazarse por unos medios de guiado presentes en una base de soporte (33).

Como puede verse en la figura 6, el brazo superior (31) de la estructura de horquilla comprende una pluralidad de púas (34) separadas entre sí que sobresalen en un plano perpendicular con respecto a la base de soporte (33). Del mismo modo, el brazo inferior (32) comprende una pluralidad de púas (35) que sobresalen en un plano perpendicular con respecto a la base de soporte (33).

Por otra parte, haciendo nuevamente mención a la primera estación de recepción (1) comprende una pluralidad de cintas transportadoras (11) ubicadas en una bancada (12), que pueden ser de doble sentido de avance, las cuales están posicionadas en un plano horizontal y que transcurren paralelas entre sí que facilitan el desplazamiento del paquete de láminas para ser extraídas en una dirección (indicada por la flecha f1) perpendicular a la dirección de avance (indicada por la flecha f2) del paquete de láminas en la segunda estación de distribución (2). Los diversos sistemas de accionamiento presentes en la primera estación de recepción (1) pueden ser manipulados mediante un panel de control (16) situado en la parte posterior de la bancada (12), que puede incluir una pantalla (17) prevista para visualizar y/o modificar parámetros de funcionamiento, tal como puede verse en la figura 4.

La primera estación de recepción (1) presenta además unos medios de prensado, indicados de forma general con la referencia (13) configurados para presionar el paquete de láminas cuando está dispuesta sobre las cintas de transporte (11), teniendo los medios una pletina de prensado (131) dispuesta horizontalmente capaz de moverse verticalmente, mediante una estructura movible, regulable en altura en cada proceso de manipulación de un paquete de láminas, en función de la altura del paquete de láminas a manipular.

Adicionalmente, la primera estación (1) también incluye unos medios de empuje para desplazar una pila de láminas desde una primera posición, tras actuar los medios de prensado anteriormente mencionados, a una segunda posición que corresponde con un extremo de las cintas de transporte (11), donde el brazo robot posteriormente cogerá el paquete de láminas para pasarlo a la segunda estación (2). El brazo robot (3) agarra el paquete de láminas de cartón por el lado de menores dimensiones, y cambiar posteriormente la orientación del paquete de láminas en la segunda estación.

Estos medios de empuje comprenden una pletina de empuje (14) que está vinculada a dos guías, indicadas de forma general con la referencia (15), montadas de forma fija en la parte posterior de la pletina de empuje (14), las cuales son accionadas por un motor eléctrico, estando esta pletina de empuje (14) dispuesta en un plano vertical que se desplaza en un plano horizontal para empujar el paquete de láminas a fin de que posteriormente sea manipulado (agarrado) por el brazo robot (3).

Cabe mencionar que los medios de prensado y los medios de empuje anteriormente descritos están montados de forma solidaria en una estructura o montante (18) que es axialmente desplazadle verticalmente y horizontalmente, presentando unos medios de guiado para el movimiento vertical y unos medios de guiado para el movimiento horizontal. Los medios de guiado en vertical comprenden un par de guías verticales (19) dispuestas en extremos enfrentados de la bancada (12), sobre las cuales se deslizan unos railes que son accionados por unos medios motores (5). Estos raíles están unidos de forma solidaria mediante un travesaño (9).

Como puede verse en la figura 4a, estos medios motores (5) están ubicados en la parte superior de la bancada (12) de modo que transmite el movimiento vertical a los dos raíles mediante un eje de giro (6). En cada uno de los extremos del eje de giro (6) está acoplada una correa dentada (7) a través de piñones dentados (8) que transforman el movimiento de giro del eje de giro (6) en un movimiento vertical de los raíles. Ahora, haciendo particular referencia a la segunda estación de distribución (2) comprende una primera región (21) provista de unos medios posicionadores regulables en posición, que se describirán más adelante con más detalle, que están configurados para ubicar de forma más precisa un paquete de láminas en unas coordenadas espaciales (x) y/o (y) predeterminadas. Además, también se proporciona una segunda región de desplazamiento (22) provista de un par de cintas transportadoras (220), dispuestas en paralela entre sí, configuradas para desplazar uno o dos paquetes de láminas (paralelos entre sí) en la dirección de avance (f2) para ser posteriormente manipuladas en una estación de impresión digital convencional (no representada). Tales cintas transportadoras (220) son accionadas por unos medios de accionamiento convencionales, tales como por ejemplo, un servomotor que actúa sobre al menos una polea motriz situada en uno de los extremos del bucle cerrado que define la cinta transportadora (220), de modo que no se va a entrar en mayor detalle en su descripción al tratarse de un sistema de accionamiento conocida en la técnica actual.

Ventajosamente, la segunda región de desplazamiento (22) donde están situadas las cintas transportadoras (220) incluye un sistema extensible, de modo que permite modificar la longitud de la región de desplazamiento dependiendo de las necesidades durante el proceso de fabricación, por ejemplo, para adaptarse a distintas medidas de las láminas de cartón en función de su velocidad de avance.

El sistema extensible comprende una estructura de soporte que está fijada en un extremo de forma fija, indicada de forma general con la referencia (23), que está provista de múltiples regiones, cuyas regiones adyacentes son articuladles entre sí, presentando la estructura de soporte un sistema de guiado para el movimiento lineal de avance y retroceso de la estructura. El sistema de guiado presenta dos perfiles de guiado (24) montados de forma fija en el suelo sobre los cuales puede deslizar en cada uno de ellos un perfil complementario (27) montado de forma solidario en la estructura de soporte (23).

Como puede verse en las figuras 3 y 4 con mayor claridad, las regiones consisten en celdas, estando cada celda provista de largueros verticales (25) y unos perfiles entrecruzados (26) que adoptan una disposición en forma de cruz que están articulados por medio de un eje a los largueros verticales (25), de tal manera que la distancia entre largueros verticales (25) es susceptible de vahar en longitud si fuese necesario con ayuda de los medios de guiado también presentes. La primera región (21) incluye unos medios de desplazamiento que comprenden una pluralidad de rodillos giratorios (210) dispuestos en un plano horizontal de tal manera que mueven uno o más paquetes de cartón en la dirección de avance (f2) (véase la figura 1). Los rodillos giratorios (210) pueden girar mediante un sistema de correas que actúa sobre ejes asociados a cada uno de los rodillos giratorios, de modo que al moverse las correas transmiten su movimiento a los rodillos giratorios (210).

Por otro lado, los medios posicionadores regulables en posición comprenden unas palas (211) (conformadas cada una de ellas por unos cuerpos metálicos alargados) que sobresalen verticalmente hacia arriba, agrupadas de tal manera que son capaces de definir un área rectangular en la zona donde están los rodillos giratorios (210), siendo tales palas (211) susceptibles de desplazarse a lo largo de unos intersticios de guiado, correspondiendo tales intersticios con una separación existente entre rodillos giratorios (210) adyacentes. Estas palas (211) pueden moverse en una dirección axial (indicada con la referencia P) que es perpendicular con respecto a la dirección de avance (f2) del paquete de láminas, por medio de un sistema de accionamiento y guiado convencional. Estas palas (211) permiten ajustar y cuadrar los paquetes de láminas de cartón, así como posicionarlas en la dirección correcta sobre los rodillos giratorios (210) para su deslizamiento a través de éstos.

Cabe mencionar el funcionamiento de los medios accionados y medios de desplazamiento presentes en la primera estación de recepción y la segunda estación de distribución (2) y los movimientos efectuados por el brazo robot están sincronizados mediante parámetros operacionales que han sido previamente determinados e introducidos en una unidad de control.

Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, empleados en la fabricación de la instalación de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que no se aparten del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.