ES2291935T3 - Organo mejorado de aprehension y transferencia. - Google Patents

Abstract

Un utillaje mediante el cual durante la utilización los artículos pueden ser recogidos desde una posición, y haciéndolos que desciendan en una segunda posición, cuyo utillaje comprende: dos cuchillas (54, 56) que tienen cada una un borde frontal y un borde posterior, y siendo ambas movibles entre una primera posición en la cual sus bordes frontales están separados por un espacio libre grande y una segunda posición en la cual se solapan los bordes frontales, o bien que están en contacto o están separados por un espacio libre más pequeño; y medios motrices (60, 62) para realizar el movimiento relativo entre las dos cuchillas, para desplazarlas entre la primera y la segunda posiciones, por lo que durante la utilización con las cuchillas (54, 56) en la primera posición, el utillaje puede descender de forma que los lados inferiores de las dos cuchillas hagan contacto con una superficie sobre la cual está en reposo el artículo con los dos bordes frontales de las cuchillas en los lados opuestos del artículo, y pudiendo recogerse el último por las cuchillas mediante la operación de los medios motrices (60, 62) para mover las cuchillas (54, 56) a su segunda posición por debajo del artículo; y comprendiendo además un mecanismo de restricción del movimiento (80, 90) que incluye unos medios de acoplamiento de los artículos, por lo que el acoplamiento entre los medios de acoplo del articulo y el artículo resistirá el movimiento del artículo con respecto a los medios de acoplo del artículo, como resultado de que las cuchillas se deslizan por debajo del artículo.

Description

Órgano mejorado de aprehensión y transferencia.

Campo de la invención

Esta invención está relacionada con los dispositivos de aprehensión (utillaje), mediante los cuales, especial aunque no exclusivamente, pueden recogerse porciones de productos alimenticios desde un lugar (típicamente en una cinta transportadora), desplazándolas y situándolas en otro lugar (típicamente en otra cinta transportadora o bien en un contenedor tal como una bandeja en otra cinta transportadora).

Antecedentes

En el procesamiento de productos alimenticios y en la industria de embalaje es conocido el corte de grandes piezas de material alimenticio tal como la carne, en porciones más pequeñas, dimensionadas de forma usual, y posteriormente el envasado de las partes cortadas individualmente, o más normalmente en grupos, de tres o más, para su visualización (usualmente en gabinetes de presentación con frío o bien congelados) para la selección ante el publico para su adquisición.

Por tanto, el cerdo y el cordero se cortan en chuletas, la ternera en filetes y la panceta en rodajas. El corte a partir del producto en bruto se consigue con frecuencia utilizando una cuchilla giratoria, y se deja que las porciones (es decir, las chuletas o los filetes) caigan una encima de otra sobre una cinta transportadora en movimiento.

Puede proporcionarse un mecanismo de escape, de forma que las porciones se separen a lo largo de la longitud de la cinta transportadora, y en general las porciones tenderán a caer de forma similar, por ejemplo en el caso de chuletas de cerdo en el borde cada chuleta, la cual se cubrirá mediante una capa de grasa que podrá ser por ejemplo en el borde delantero de cada chuleta en alineación, dependiendo de si el cerdo en bruto a partir del cual se cortan las chuletas es el lado graso de la parte superior o el lado graso de la parte inferior.

No obstante, no existe garantía de que las porciones estén alineadas de esta forma sobre la cinta transportadora.

Se considera deseable que las porciones (por ejemplo, las chuletas) que se presentarán en el denominado pre-envase, estén todas alineadas de una forma similar, y de una en una (de forma que exceptuando la parte más superior, las de debajo estén solapadas parcialmente por las de encima), o que las porciones estén dispuestas en forma atractiva lado con lado sobre una bandeja plana, de forma que pueda verse el tamaño y la calidad de todas las porciones que conforman el envase.

Hasta ahora la recogida y la colocación de las porciones en bandejas o en otros contenedores, han sido al menos parcialmente realizadas de forma manual. Aunque ha significado que la orientación del producto no ha sido exigida en la cinta transportadora, el proceso exige mucha mano de obra, y que la producción estará limitada a la velocidad con la cual los operadores puedan recoger y colocar las porciones. El trabajo es igualmente tedioso.

Es un objeto de la presente invención el automatizar el proceso anterior.

Es otro objeto el proporcionar un aparato que pueda ser utilizado para la recogida y la transferencia de productos similares (los cuales pueden ser productos similares de productos alimenticios, pero que podrían ser cualesquiera artículos de tamaño similar, tales como pequeños productos manufacturados), los cuales tengan que ser empaquetados para el almacenamiento, y que puedan visualizarse para la venta.

Tecnología existente

Se han desarrollado robots controlados por ordenador, y se encuentran disponibles a través de ABB Ltd de Milton Keynes, Inglaterra.

Los brazos robóticos IRB 340 e IRB 340SA están adaptados especialmente para la recogida de productos alimenticios tales como las chuletas de cerdo o de cordero, porciones de pollo, filetes de pescado y similares, procediendo a la elevación de cada articulo recogido para permitir que se desplace lateralmente a otra posición (tal como en una cinta transportadora paralela), en donde se procederá a bajarlo o dejarlo caer sobre la otra cinta transportadora, o bien en una bandeja sobre cualquier cinta transportadora.

Durante la elevación, desplazamiento y descenso, el robot está adaptado para que sea capaz de rotar el artículo que haya recogido a través de un ángulo de 360º, aunque para la mayoría de los propósitos será suficiente con un ángulo de rotación de 180º en cualquier dirección desde la posición en la que se acople el artículo por primera vez.

Para facilitar el posicionamiento del robot, cámaras de vídeo, sensores de posicionamiento, dirección de movimiento y velocidad del movimiento, se proporcionan transductores enlazados con cada cinta transportadora, para suministrar información al ordenador de control. De esta forma, la llegada de cada articulo siguiente a recoger por el robot podrá ser etiquetada, suministrando su posición exacta a través del ancho de la cinta transportadora al ordenador, y si está conformada (en una vista en planta) o marcada, de forma que su orientación pueda determinarse visualmente, en donde las cámaras que observen los artículos podrán suministrar información que permita al ordenador el poder determinar la orientación exacta de cada artículo, y determinar por tanto el valor de la magnitud que necesite girar, para ocupar una orientación dada al posicionarse en la segunda cinta transportadora (o en una bandeja sobre la misma).

Cuando los artículos se apilen o se presenten en forma individual, podrán ser recogidos y colocados como un solo artículo.

Es un objeto de la presente invención el proporcionar un utillaje (sistema de agarre) que puede montarse y ser operado por medio de dicho brazo robótico.

La memoria técnica de la patente WO99/00306/A expone un utillaje para la recogida y la colocación de porciones de productos alimenticios, y que proporciona la exposición en la cual está basado el preámbulo de la presente reivindicación 1.

Sumario de la invención

De acuerdo con la presente invención se suministra un utillaje mediante el cual durante la utilización los artículos pueden ser recogidos desde una posición, y haciéndolos que desciendan en una segunda posición, cuyo utillaje comprende: dos cuchillas que tienen cada una un borde frontal y un borde posterior, y siendo ambas movibles entre una primera posición en la cual sus bordes frontales están separados por un espacio libre grande y una segunda posición en la cual se solapan los bordes frontales, o bien que están en contacto o están separados por un espacio libre más pequeño; y medios motrices para realizar el movimiento relativo entre las dos cuchillas, para desplazarlas entre la primera y la segunda posiciones, por lo que durante la utilización con las cuchillas en la primera posición, el utillaje puede descender de forma que los lados inferiores de las dos cuchillas hagan contacto con una superficie sobre la cual está en reposo el artículo con los dos bordes frontales de las cuchillas en los lados opuestos del artículo, y pudiendo recogerse el último por las cuchillas mediante la operación de los medios motrices, para mover las cuchillas a su segunda posición por debajo del artículo; y comprendiendo además un mecanismo de restricción del movimiento que incluye unos medios de acoplamiento de los artículos, por lo que el acoplamiento entre los medios de acoplo del articulo y el artículo resistirá el movimiento del artículo con respecto a los medios de acoplo del artículo, como resultado de que las cuchillas se deslizan por debajo del artículo, caracterizado porque:

a)

el utillaje está adaptado para estar fijado al extremo movible de un brazo robótico controlado por ordenador, que permite que los artículos puedan ser rotados en tránsito desde una mencionada posición hasta la segunda posición;

b)

los medios de acoplamiento del artículo están adaptados durante su uso para que permanezcan estacionarios, mientras que la cuchillas se desplazan con respecto a su primera a su segunda posiciones; y

c)

el mecanismo de restricción de movimientos comprende al menos un miembro deformable flexible situado por encima del plano que contiene las dos cuchillas, y separado de las mismas por una distancia que es menor que el grosor de cada artículo a recoger por el utillaje, de forma que durante la utilización el utillaje descienda sobre el artículo, en donde el lado inferior del miembro deformable se acoplará a la superficie superior del artículo, y en el que el miembro llega a deformarse con el fin de acomodarse al grosor del artículo, antes de que las cuchillas hagan contacto con una superficie sobre la cual descanse el artículo, con la fuerza hacia abajo resultante sobre el artículo, y la resistencia friccional al movimiento entre el miembro deformable y el artículo sirviendo para restringir el último en su movimiento bajo la influencia del movimiento de la cuchilla subsiguiente por debajo, para la recogida o para la liberación del artículo.

Preferiblemente, el grosor de las cuchillas se selecciona de forma que exista poca tendencia a que el borde frontal de cualquier cuchilla pueda presionar el artículo por delante de la cuchilla conforme los bordes frontales se acoplan al artículo, sino más bien deslizándose entre el articulo y la superficie sobre la cual se sitúa el artículo.

Preferiblemente, el borde frontal de cada cuchilla está biselado o redondeado, para no presentar un borde cortante ante el artículo.

Preferiblemente, los medios motrices actúan para mover las dos cuchillas a alta velocidad entre las dos posiciones, de forma que existe poca tendencia a la fricción entre la superficie de las cuchillas y el lado inferior del artículo, para provocar que el último se desplace lateralmente con cualquiera de las cuchillas.

Preferiblemente, las cuchillas son de dimensiones similares en sus tamaños formas y grosores, y están hechas de un material similar, teniendo un acabado superficial similar, al menos sobre sus caras superiores, que realizan un contacto deslizante con el lado inferior del artículo, conforme se desplazan a su segunda posición.

Preferiblemente, el acabado superficial de los lados inferiores de las cuchillas es también similar.

Preferiblemente, la velocidad de movimiento de cada cuchilla es similar entre sí, aunque en un sentido opuesto en general.

Preferiblemente, el tamaño y la forma de las cuchillas se seleccionan de forma que el área de cada cuchilla disponible para deslizarse por debajo del artículo sea mayor del 50% del área del artículo.

Preferiblemente, el borde frontal de cada cuchilla incluye un labio o reborde vertical o pared que puede acoplarse a las zonas marginales del artículo cuando las cuchillas ocupen su segunda posición.

Cada labio, reborde o pared puede ser integral con la cuchilla (mediante el doblado o moldeado o bien conformando el borde posterior de la cuchilla para formar un labio), o bien puede comprender un miembro separado que esté fijado a la cara superior de la cuchilla adyacente a su borde posterior, por ejemplo mediante un adhesivo, o soldadura, o remaches, o tornillos, y separados preferiblemente de la cuchilla para facilitar la limpieza.

Los medios de acoplamiento del artículo pueden por ejemplo acoplarse a una cara superior del artículo sobre la cual se haga descender el utillaje.

El miembro deformable puede comprender un bloque de material deformable flexible, una placa o bloque plegados, o una placa en forma de disco de una hoja de un resorte o similar, o bien uno o dos dedos de acero flexible o similar, teniendo una rigidez lateral pero estando adaptada para reflexionarse en forma flexible en una dirección hacia arriba, con respecto a las cuchillas.

Típicamente, cada dedo está formado por acero flexible y está doblado de forma que apunte hacia abajo para acoplarse a la superficie inferior del artículo, pero el cual podrá estar más o menos aplanado por una fuerza hacia arriba, para acomodarse al grosor del artículo. Los dedos pueden incluir dos o más dobleces adicionales para incrementar el área del dedo en contacto con el artículo.

La rotación del artículo en tránsito entre la primera y la segunda posiciones puede conseguirse mediante la rotación de una parte del brazo robótico con respecto a la otra parte del mismo, o haciendo rotar el utillaje con respecto al brazo robótico.

De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, en los utillajes de recogida y sujeción tal como los descritos hasta ahora, un miembro de soporte está situado por encima de dada una de las cuchillas, y se proporcionan medios motrices para desplazar los miembros de soporte, y las cuchillas las cuales durante su utilización operan para mover los miembros de soporte y las cuchillas, hasta que el producto esté agarrado entre los miembros de soporte y posteriormente mover las cuchillas por debajo del producto, manteniendo los medios motrices los miembros de soporte en la posición de agarre del producto, conforme las cuchillas se retiran subsiguientemente desde la parte de debajo del producto, para prevenir un arrastre consiguiente por fricción en el lado inferior del último para evitar la separación o el movimiento del producto, y solo operando para desacoplar los miembros de soporte del producto después de que las cuchillas se hayan desplazado desde debajo del producto, permitiendo por tanto que el producto caiga o permanezca sobre la superficie de soporte conforme se eleva el utillaje.

Los medios motrices de las cuchillas y los miembros de soporte son típicamente cilindros neumáticos que pueden tener una acción doble, o una acción sencilla en combinación con unos resortes de retorno.

Con el fin de sujetar solo ligeramente el producto entre los miembros de soporte, puede incluirse un sistema motriz que incorpore una conexión de movimiento perdido o juego en combinación con un resorte de compresión de bajo valor, el cual se comprima hasta el punto de un sobre-recorrido y que proporcione la fuera de agarre lateral sobre el producto, y que asegure también que el movimiento perdido o juego pueda acomodarse conforme se retrae el sistema motriz.

Una configuración preferida comprende un primer cilindro neumático doble, adaptado para mover las cuchillas y los miembros de soporte como una única unidad, y un segundo cilindro neumático doble, adaptado para mover las cuchillas con respecto a los miembros de soporte.

Pueden utilizarse otros sistemas motrices, tales como los motores eléctricos y/o solenoides electromagnéticos, y/o motores hidráulicos.

Cada miembro de soporte puede estar en contacto deslizante con la superficie superior de la cuchilla, con la cual esté asociado, de forma que el movimiento relativo durante el cierre en el producto y/o durante la apertura para liberar el producto, actúe de forma de auto-limpieza, y en donde el miembro de soporte pueda considerarse como un rascado de la superficie superior de la cuchilla, y que con dicho fin pueda describirse como un rascador.

En tanto que no sea necesario para retraer totalmente ambas cuchillas y los miembros de soporte, con el fin de liberar el producto, durante la utilización, los medios motrices pueden ser operados para retraer las cuchillas con el fin de alinear las caras internas de los miembros de soporte, y entonces los medios motrices, para retraer ambas cuchillas y los miembros de soporte en sincronización, mediante una distancia solo suficiente para liberar el producto, de forma que su posición relativa con la superficie de soporte permanezca substancialmente no alterada con respecto a la determinada por la posición con la cual se haya desplazado el utillaje. De esta forma, conforme la herramienta se eleva verticalmente para liberar el producto, los miembros de soporte continuarán colocando el producto hasta que la herramienta se haya elevado, después de lo cual los medios motrices podrán ser operados para retraer totalmente los miembros de soporte y las cuchillas.

La etapa de retracción total de los miembros de soporte y las cuchillas puede realizarse en tránsito conforme la herramienta retorna para recoger y elevar más productos.

Cuando el brazo robótico en sí no es rígido torsionalmente, o la conexión entre el brazo y el utillaje, o el brazo y un soporte fijo, permite el movimiento rotacional relativo tenga lugar debido al desgaste, movimiento de pérdida inherente o una falta de rigidez torsional en cada conexión, cualquier fuerza ejercida sobre las cuchillas y/o los miembros de soporte durante el izado, o cualquier par motor de reacción transmitido al brazo conforme se abran las cuchillas, podrá provocar que el utillaje gire a través de un ángulo pequeño en un punto crucial en el ciclo de recogida y de
colocación.

Esto es especialmente de interés cuando las cuchillas y/o los miembros de soporte (si están provistos) se están abriendo para liberar el artículo, puesto que el juego en el brazo y en las conexiones y/o la flexibilidad inherente en el eje torsional del brazo robótico, puede dar lugar a que el artículo esté incorrectamente orientado por el brazo y por el utillaje cuando sea liberado, si la abertura de las cuchillas y/o los miembros de soporte (si están provistos) generan un par motor de reacción sobre el eje motriz de torsión del brazo robótico.

En consecuencia, de acuerdo con una característica de preferida en particular de la invención, el mecanismo mediante el cual las dos cuchillas y/o miembros de soporte (si están provistos) se hace que se muevan para ejercer un par motor despreciable (preferiblemente cero) alrededor del eje motriz de torsión del brazo robótico y/o alrededor del eje rotacional entre el brazo y el utillaje y/o alrededor de cualquier eje en torno al cual una parte del brazo pueda rotar con respecto a otra parte del mismo.

Preferiblemente, el utillaje incluye un puente, el cual está adaptado para fijarse centralmente al brazo robótico, en el cual están montadas pivotalmente las dos cuchillas, en los extremos opuestos, y al cual están conectados también los medios motrices mediante los cuales las cuchillas se desplazan entre su primera y segunda posiciones, y los miembros de soporte sus medios motrices (si están provistos).

Preferiblemente, el puente es de aluminio o de plástico, de cualquiera de los montantes o montajes para la fijación de las cuchillas al puente o sistema motriz, con el fin de mantener el peso del utillaje a un mínimo.

Cada placa (si está provista) y cada miembro de soporte pueden estar hechas de plástico, pero preferiblemente están hechas a partir de acero inoxidable, y típicamente siendo del orden de 0,5 mm de grosor.

Preferiblemente se encuentra fijado un bloque de Nylon® alargado, a lo largo aunque separado desde el borde posterior de cada cuchilla.

Los medios motrices pueden ser tales que actúen igualmente y en forma opuesta sobre las dos cuchillas y soportes (si están provistas), o bien pueden ser tales que actúen sobre una de las cuchillas y uno de los soportes (si están provistos los últimos), con una conexión entre las dos cuchillas y entre los dos miembros de soporte, para transmitir la fuerza motriz a la otra cuchilla (y al miembro de soporte (si está provisto)), con el fin de provocar que cada una se desplace en una forma apropiada con respecto a la cuchilla accionada (y el miembro de soporte accionado si estuviera provisto).

Los medios motrices pueden ser de acción doble en el sentido de que ejerzan una fuerza motriz positiva en cada cuchilla, y en cada miembro de soporte (si está provisto), en ambas direcciones del movimiento.

Alternativamente los medios motrices pueden accionar solamente para mover las cuchillas (y miembros de soporte (si están provistos)) en un sentido, y medios de resorte que actúen para moverlos de retorno en el sentido opuesto, una vez que los medios motrices se desactiven o se desacoplen.

Cuando el brazo robótico incluye un motor rotacional, para hacer rotar el utillaje fijado al mismo con respecto al brazo, esto puede utilizarse para orientar el utillaje y por tanto un artículo en el mismo durante el tránsito.

Alternativamente, el motor rotacional del brazo robótico puede ser utilizado para accionar los medios de control en forma mecánica en el utillaje para realizar el movimiento relativo de las cuchillas y de los miembros de soporte (si están provistos).

Cuando el utillaje incluye un puente tal como se ha mencionado anteriormente, y las cuchillas son pivotables con respecto al puente, los medios motorizados pueden fijarse en parte al puente para mover las cuchillas con respecto al puente, y por tanto entre si. De igual forma, los medios motrices pueden actuar de una forma similar en los miembros de soporte (si están provistos).

Cuando se llega al instante justamente antes de su movimiento deslizante hacia dentro por debajo del artículo, las cuchillas tienen que presionarse en contacto con una superficie de soporte plana del artículo/producto, tal como la superficie superior de una cinta transportadora suave sobre la cual se transporta el artículo, puede proporcionarse una conexión de movimiento lento flexible entre las cuchillas y el brazo robótico. Esto permite a las cuchillas el hacer contacto breve con la superficie de soporte del artículo antes de detener el movimiento hacia abajo del extremo del brazo robótico que transporta el utillaje, y para el movimiento final del brazo robótico para comprimir la conexión del movimiento perdido (juego) flexible, después de que las cuchillas hagan contacto con la mencionada superficie. La energía almacenada en la compresión de la conexión de movimiento perdido (juego) flexible ejerce una fuerza hacia abajo sobre las cuchillas (las cuales se resisten por la mencionada superficie, por ejemplo, la cinta transportadora), las cuales aseguran que las cuchillas permanecen en contacto deslizante con la superficie, y que no se elevan conforme se mueven hacia el articulo al acoplarse al mismo, sino que en su lugar continúan presionando debajo del artículo y elevando el mismo, para permitir que las cuchillas se cierren.

La conexión del movimiento perdido (juego) puede ser entre el brazo robótico y el utillaje o cuando el utillaje incluye un puente rígido, pudiendo realizarse entre las cuchillas y el puente.

Cuando los medios motrices de las cuchillas están fijados en parte al puente, preferiblemente se proporciona una conexión de movimiento perdido (juego) entre los medios motrices y el puente, o entre los medios motrices y la cuchilla (o cuchillas), para poder acomodar cualquier movimiento perdido (juego) entre el puente y las cuchillas. Alternativamente, los medios motrices puede ser rígidos torsionalmente en un plano paralelo al cual en que las cuchillas se desplazan, pero siendo capaces de flexionar o distorsionarse o elevándose y cayendo conforme pivotan en un plano que es perpendicular al plano en el cual se mueven las cuchillas, para acomodar el movimiento perdido (juego) entre las cuchillas y el puente.

Cuando los miembros de soporte están provistos por encima de las cuchillas, cualquier movimiento perdido (juego) de las cuchillas con respecto al brazo robótico o puente tiene que ser replicado para los miembros de soporte, para permitir al último el moverse con las cuchillas después de que hagan contacto con la cinta transportadora.

Los medios motrices para mover las cuchillas y/o los miembros de soporte (cuando estén provistos), pueden estar motorizados eléctricamente, y pueden comprender un solenoide o un motor electromagnético rotacional, pero están motorizados preferiblemente en forma neumática, y estando compuestos por un montante extensible reumáticamente, preferiblemente un montante de acción doble y consiguiéndose el movimiento del pistón en el cilindro del montante mediante la aplicación de una presión positiva a uno u otro extremo del cilindro, según se precise.

El aire a presión se suministra preferiblemente a una válvula soportada por el brazo o el utillaje, preferiblemente en un puente del último, y la válvula siendo un solenoide operado para dirigir la presión de aire a uno u otro extremo del montante, o bien siendo operada por unos segundos medios de una tubería de aire, o desde una fuente de aire a presión, bajo el control de un ordenador, el cual puede ser el que controle el brazo robótico.

Las cuchillas y cuando estén provistos los miembros de soporte, pueden girar entre sí y/o hacia un puente que forme parte del utillaje, o bien pueden deslizarse linealmente entre sí o hacia el puente.

Cuando las cuchillas (si están provistas) y los miembros del soporte se transporten por debajo de un puente, el espacio libre entre el puente y las cuchillas puede ser ajustable para permitir que las distintas alturas del artículo puedan acomodarse dentro del utillaje.

La invención no está limitada a la recogida de artículos únicos, y mediante el dimensionado apropiado de las cuchillas y su recorrido, y el espacio libre entre las cuchillas y cualquier puente de soporte, pueden recogerse por el utillaje una pila de dos o más artículos disgustos unos encima de otros (tales como una pila de rodajas de panceta). La altura de cualesquiera miembros del soporte provistos en combinación con las cuchillas se selecciona también preferiblemente de acuerdo con la altura del artículo o artículos en la pila.

De igual forma, si dos o más porciones de carne tales como chuletas o filetes o filetes de pescado se disponen en un conjunto único sobre la cinta transportadora, el utillaje construido y operado de acuerdo con la invención, puede utilizarse para la recogida y colocación del conjunto único, sin alterar la relación de las porciones que conforman el conjunto.

Preferiblemente, el utillaje está orientado con respecto al conjunto único, de forma que las dos cuchillas (si están provistas con los miembros de soporte) avanzan hacia el conjunto a lo largo de una línea que sea generalmente ortogonal con la dirección en la cual estén cortadas.

Preferiblemente, en consecuencia, el utillaje está construido con un sistema de visionado, el cual proporciona las señales de la imagen del ordenador de control del brazo robótico, el cual permite al último el determinar la orientación de cada artículo, y en particular la dirección del corte de un conjunto cortado, y para generar las señales de control para hacer rotar el utillaje de acuerdo con ello, para asegurar que antes de que el utillaje se acople a un artículo, tal como un conjunto cortado, su orientación con respecto al articulo o conjunto sea tal que las cuchillas (y si están provistos los miembros de soporte) se moverán apropiadamente con respecto al artículo o conjunto.

En consecuencia, cualquier referencia al artículo puede significar aquí una única unidad o una pila o un conjunto cortado de dos o más de tales unidades.

La invención se refiere también a un sistema de manipulación de productos, que comprende una cinta transportadora, una segunda cinta transportadora separada de la primera, un brazo robótico y un control por ordenador, teniendo un utillaje fijado a su extremo remoto y siendo movible, construido como se ha mencionado anteriormente, siendo controlables el brazo y el utillaje, mediante las señales del ordenador, para posicionar el utillaje alrededor de un artículo en una cinta transportadora, y si está provisto, mover los miembros de soporte en contacto opuesto con un artículo y para deslizar las cuchillas por debajo del artículo, y posteriormente elevar el artículo desde una cinta transportadora por el control apropiado del brazo robótico, y mover el brazo y por tanto el artículo que contenga el utillaje, de forma que se coloque sobre la otra cinta transportadora y mediante las señales de control apropiadas del ordenador, abrir las cuchillas y los miembros de soporte (si están provistos) y depositar el artículo en la otra cinta
transportadora.

El brazo puede ser movido bajo el control del ordenador en el sentido de hacia abajo después de que el utillaje se haya posicionado sobre la otra cinta transportadora antes de que las cuchillas (y miembros de soporte (si estuvieran provistos)) se abran, por tanto para controlar la distancia a través del artículo que tenga que caer sobre la otra cinta transportadora al ser liberadas.

El sistema puede incluir cámaras y sensores que generen señales mediante las cuales el ordenador pueda determinar la posición y/o la orientación y/o la naturaleza de cada artículo sobre la mencionada cinta transportadora, y pudiendo generar las señales de control para hacer que los motores operen para elevar y/o rotar y/o descender el utillaje y/o ajustar el brazo robótico, de forma que el utillaje se posicione justo en el tiempo exacto con respecto a un artículo que esté desplazándose sobre una cinta transportadora, para permitir que el utillaje lo recoja de la misma, y si se precisa el poderlo rotar en tránsito y colocarlo en la otra cinta transportadora exactamente en el punto correcto en el tiempo y en la orientación correcta.

La mencionada otra cinta transportadora puede tener bandejas o bien otros contenedores sobre la misma, y el sistema de visionado y los sensores pueden configurarse para identificar la posición precisa de cada bandeja o envase con respecto al brazo robótico, y el ordenador puede ser programado para controlar el movimiento de la mencionada otra cinta transportadora, así como también la mencionada otra cinta transportadora, para asegurar que una bandeja específica o un contenedor se encuentran en la posición específica en el instante específico, para permitir que un articulo específico recogido de la cinta transportadora sea colocado en la mencionada bandeja o contenedor por el utillaje operando y construido como antes se ha mencionado, y siendo transportado por el brazo robótico.

La invención será descrita a continuación, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 es una vista en perspectiva de un brazo robótico IRB 340 de ABB Ltd en cuyo extremo inferior se tiene que montar el utillaje que incluye la invención,

la figura 2 es una vista en perspectiva del utillaje para ayudar a la comprensión de la invención, en donde se muestran las dos cuchillas por separado, de forma que el utillaje pueda descender sobre un artículo a recoger y para desplazarlo a una segunda posición,

la figura 3 es una vista similar a la figura 2 pero en la cual las dos cuchillas se han desplazado conjuntamente,

la figura 4 es una vista similar a la figura 3, pero mostrando el utillaje de acuerdo con la invención, en donde la superficie superior de un artículo a recoger se acopla por un conjunto de dedos tensados en lugar de las puntas de las figuras 2 y 3,

la figura 5 muestra esquemáticamente, la forma en que las dos cuchilla se desplazan en forma sincronizada, y muestra como se experimenta el par motor resultante alrededor del eje de la conexión entre el utillaje y el brazo robótico de la figura 1,

las figuras 6-10 muestran distintas configuraciones del utillaje, en donde el movimiento de las cuchillas es tal que generan un par motor inferior o despreciable sobre la conexión del brazo robótico,

la figura 11 muestra el utillaje descendido en contacto con una cinta transportadora con las cuchillas abiertas, pero justo a punto de moverse hacia dentro y por debajo de una chuleta de cerdo,

la figura 12 muestra el utillaje después de que las cuchillas se hayan desplazado por debajo de la chuleta, listas para elevarse y desplazarse lateralmente por el brazo robótico y dejándose caer en una bandeja sobre una cinta transportadora adjunta,

la figura 13 ilustra un grupo cortado de chuletas en una cinta transportadora y muestra la dirección desde la cual las dos cuchillas tienen que desplazarse para acoplarse al grupo cortado, para permitir que sean recogidas como un único artículo,

las figuras 14A-14D son vistas en perspectiva, en planta superior y en alzado lateral de una herramienta de recogida que ayuda a la comprensión de la invención,

las figuras 15A-15D son vistas similares en las cuales uno de los cilindros ha sido accionado para mover ambas cuchillas y los miembros de soporte cerrados conjuntamente, como una primer etapa para acoplar el producto (no mostrado),

las figuras 16A-16D son vistas similares en donde ambos cilindros han sido operados, de forma que las cuchillas se han desplazado con respecto a los miembros de soporte, para formar una plataforma por debajo del producto, y

las figuras 17A y 17B son vistas en alzado lateral y en planta del lado inferior de un dispositivo múltiple de puntas/dedos para su utilización en un dispositivo de agarre tal como el mostrado en las figuras 1 y 2 en lugar de las puntas 82.

En los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de un brazo robótico que comprende una unidad motriz superior 10, tres brazos de articulación 12, 14, 16, que convergen hacia un dispositivo de montaje 18. La unidad 10 está adaptada para ser fijada a un armazón típicamente para colocar el brazo sobre una cinta transportadora (no mostrada en la figura 1).

Las figuras 2 y 3 muestran un utillaje que puede ser fijado al dispositivo de montaje 18, utilizando un collar de amordazado central 20. El último está situado a medio recorrido de una sección superior 22 de un puente, cuya parte principal 24 se extiende en forma paralela, y por debajo de la sección superior, para sobresalir más allá de sus extremos, y que proporciona dos montajes de pivotado 26, 28, en donde dos pasadores (no visibles) se reciben en forma giratoria y deslizante. La parte principal de cada pasador está oculta de la vista, pero puede verse una cabeza ampliada en 30 y 32 y el extremo inferior de cada pasador sobresale por debajo 26 y 28, respectivamente, y estando rodeada por un resorte de compresión 34, 36.

Atrapado entre cada cabezal 30, 32 y el extremo superior de cada montaje 26, 28, se encuentra un brazo, mostrado en 38 y 40 respectivamente, el cual se extiende lateralmente desde dos puntales 42, 44, los cuales tienen unos brazos paralelos 46, 48 que se extienden lateralmente de forma similar.

Los brazos 38 y 46 y 40, 48 tienen unos conductos alineados a través de los cuales pasan los dos pasadores, atrapando a los resortes 34, 36 entre los extremos inferiores de los montantes 26, 28, y los brazos inferiores 46, 48. Aunque no se muestran, los pasadores sobresalen a través de los brazos 46, 48, y están rasurados para dos soportes curvados 50, 52 para dos cuchillas 54, 56.

Los brazos superiores 38, 40 están rasurados también para los pasadores, de forma que el pivotado de 38 y 40 alrededor de los ejes del pasador provoca el movimiento lateral de las cuchillas 54, 56 acercándose o alejándose entre sí.

Los brazos 38, 40 están unidos por un enlace 58, unido pivotalmente en los extremos opuestos a los brazos 38, 40, de forma que el movimiento pivotal de un brazo se transmita totalmente al otro.

El sistema motor está provisto con un cilindro neumático 60 y la biela de pistón 62. En la figura 2, el pistón se muestra totalmente retraído. Los extremos remotos del cilindro y del pistón están unidos pivotalmente a un bloque 64 fijado a la parte principal del puente 24 y al brazo 38, respectivamente.

De esta forma, extendiendo la biela del pistón mediante el suministro de aire a la parte posterior del pistón, el brazo 38 se hace pivotar con respecto al puente 24, y el brazo 40 se hace girar a través del mismo ángulo mediante el enlace 58. El extremo de la biela del pistón 62 se muestra montado a un bloque 68, el cual está unido pivotalmente mediante un pasador 68 a un extremo exterior del brazo 38, más allá del punto en el cual el enlace 58 está fijado pivotalmente al mismo.

Al igual que el pistón y el cilindro, el enlace termina en dos bloques 70, 72, los cuales se mantienen cautivos y siendo pivotables alrededor de los pasadores 74, 76.

La parte central del miembro de puente 24 es una barra 78, la cual en su extremo superior está fijada a 24, y en su extremo inferior está fijada a una placa 80 en forma de estrella, que tiene puntas tales como 82 fijadas a los dedos de la estrella para sobresalir hacia abajo hacia el plano que contiene las dos cuchillas 54, 56. Las puntas están adaptadas para acoplarse en un artículo que tenga que ser elevado por las cuchillas, conforme se hace descender el conjunto alrededor del artículo, con las cuchillas en su posición abierta (tal como se muestra en la figura 2). Si la placa 80 no es giratoria con respecto al miembro del puente 24, la acción de ensartar el artículo (no mostrado) sobre las puntas reduce cualquier tendencia a que el articulo sea presionado o rotado por los bordes frontales de las cuchillas, conforme cierran desde la posición mostrada en la figura 2 a la mostrada en la figura 3, y al hacerlo así para deslizarse por debajo del artículo para capturarlo.

Las cuchillas 54, 56 se muestran fijadas a los brazos 50, 52 por los medios de pernos y tuercas (una de las ultimas designada por 84) y separadores (uno de los cuales designado por el numeral de referencia 86), estando emparedadas entre los brazos 50, 52 y las cuchillas 54, 56, en donde cada perno se extiende a través de un separador.

Las cabezas de los pernos (no mostrados) están fijadas a las cuchillas, de forma que no sobresalgan por debajo de la superficie del lado inferior, por ejemplo mediante soldadura eléctrica o cobresoldadura, y el grosor de cada cabeza de los pernos está acomodado convenientemente dentro de una hendidura (no mostrada) en el lado inferior de cada separador.

Puesto que las cuchillas no se extienden por debajo de los extremos de los brazos unidos a los pasadores se mantienen cautivas en los montajes 42, 44, se sitúa un alargamiento igual en grosor a cada uno de los separadores 86 más la cuchilla 54 (ó 56), por debajo del extremo interior de cada brazo 50, 52. Por ejemplo, puede ser una cabeza ampliada en el extremo inferior de cada uno de los pasadores.

Los resortes 34, 36 permiten a los brazos 50, 52 y a las partes de soporte 42, 44, y el enlace 58, el elevarse con respecto a los miembros del puente 22, 24.

El movimiento perdido (juego) permite a las cuchillas el ser presionadas hacia abajo en contacto con la superficie de una cinta transportadora, si fuera preciso, por lo que los resortes se comprimen para acomodar el movimiento relativo de las piezas.

Tan pronto como el conjunto se eleva de nuevo alejándose de la cinta transportadora, los resortes de extenderán para forzar a los brazos 38, 40 a entrar en contacto con los extremos superiores de los montajes 26, 28.

La figura 4 que muestra un utillaje similar al de las figuras 2 y 3, pero desde el otro lado, muestra el utillaje de acuerdo con la invención. En este caso, la placa 80 está reemplazada por una placa de acero de resorte 88, la cual está cortada en ambos lados de una sección central 89, para definir seis dedos de resorte, tres en cada lado, uno de los cuales estando designado por el numeral de referencia 90. Cada uno de los dedos está doblado en 92, con el fin de extenderse hacia abajo desde la sección central 89, y en 94 y 96 formando los asientos 98 de acoplo del
artículo.

La fuerza friccional entre los lados inferiores de los asientos 98 y un artículo (no mostrado) sirve con el mismo fin que el acoplamiento de las puntas 92 en un artículo (en relación con las figuras 2 y 3) pero sin dañar el artículo.

La figura 5 muestra el principio por detrás de la geometría de la configuración mostrada en las figuras 2-4. Así pues, las cuchillas se designan por 54, 56 y el enlace por 58. Los brazos 38 y 40 están designados esquemáticamente. El eje central del collar 20 está marcado en 100, y la dirección de rotación de las cuchillas está denotada por las flechas 102, 104.

Puesto que ambas cuchillas giran en el mismo sentido alrededor de 100 (al abrir o cerrar) existirá un par motor resultante alrededor del eje 100. Si el brazo robótico y/o la conexión entre el brazo y el conjunto del puente 22, 24 contienen cualquier movimiento perdido (juego) (que aparecerá como un sobre-recorrido o juego), este par motor dará lugar a un movimiento rotacional no predecible del conjunto, y especialmente las cuchillas 54, 56 con respecto a su orientación esperada. Esto puede dar lugar a que el artículo se posicione de forma incorrecta por el utillaje al depositarse en su nueva posición.

A tal fin, las figuras 6-10 ilustran esquemáticamente los mecanismos motorizados alternativos, mediante los cuales las cuchillas se desplazan en un sentido opuesto conforme se abren y/o se cierran, con el fin de no crear cualquier par motor de giro alrededor de 100.

En cada una de las figuras 6-10, el eje 100 se muestra tal como son las dos cuchillas 54, 56.

En la figura 6 las dos ruedas 106, 108 dentadas de acoplamiento están ranuradas en las cuchillas 54, 56, respectivamente, y un pistón y el cilindro 109 actúan sobre los brazos 110, 112 para abrir o cerrar las cuchillas. El par motor cero tiene lugar alrededor de 100.

En la figura 7, las cuchillas 54, 56 están soportadas por deslizantes paralelos 114, 116, y el movimiento relativo se efectúa por la extensión de un cilindro y pistón 117, actuando por ejemplo entre el puente (no mostrado) y uno de los deslizantes 116. El piñón 118 gira libremente alrededor del eje 100, y los dientes del piñón se acoplan a los dientes formados en los bordes separados paralelos de los deslizantes 114, 115. Conforme el deslizante 116 se desplaza a la derecha, el deslizante 114 se mueve a la izquierda debido a la rotación del piñón 118. El par motor cero tiene lugar alrededor de 100.

En la figura 8 un mecanismo de tipo de tijeras 120 une las dos cuchillas 54, 56 y un cilindro y pistón 12 actúan entre dos de los cuatro extremos exteriores 122, 124 del mecanismo. Los otros dos extremos exteriores 125, 128 son pivotables con respecto a las cuchillas 54, 56. Una de las juntas intermedias 130 es deslizable en una ranura 132 en un miembro fijo 134.

El deslizamiento relativo entre las juntas 122 y 128 y el conjunto se proporciona por las ranuras 136, 138 al soportar los brazos, para permitir el movimiento conjunto de las cuchillas (tal como se muestra en la figura 8A) y en forma separada (tal como se muestra en la figura 8B).

El par motor cero está impuesto en la segunda junta intermedia. Al tal fin, el eje 100 está configurado para coincidir con esta junta, la cual permanece estacionaria conforme se desplazan las otras cinco juntas del mecanismo de tipo de tijeras.

La figura 9 muestra una configuración similar a la figura 5, excepto en que un bloque de montaje 136 puede pivotar alrededor de 138, y un enlace 140 (fijado pivotalmente al enlace 58) gira también alrededor de 138, el cual puede ser equiparable con el eje 100 en la figura 5.

Existe una reducción en el par motor alrededor de 138, ya que las cuchillas no giran ya. El bloque 136 y los enlaces y el cilindro se hacen girar en su lugar.

En la figura 10, los enlaces paralelos 142, 144, y 146, 148 están unidos pivotalmente en sus extremos a las cuchillas 54, 56 y al centro y a un punto desplazado radialmente de cada dos piñones dentados de acoplamiento 150, 152. Los puntos central y de desplazamiento están denotados por 154, 156 y 158, 169, respectivamente.

Los piñones se hacen girar por la extensión o retracción de un cilindro y pistón 161, que pueden unirse pivotalmente a loa dos piñones en 162, 164, o el pistón estando fijado pivotalmente en 164 a una parte fija del conjunto, tal como el miembro del puente tal como 22, 24 de las figuras 2-4.

Puesto que los piñones rotan en sentido contrario, las cuchillas se mueven conjuntamente o aparte, sin ningún par motor resultante.

El eje 166 está definido por la punta superior de un miembro de soporte triangular 168, el cual a su vez soporta unos pasadores que definen los ejes rotacionales de 154 y 158, los cuales están fijados por tanto en una posición relativa entre sí, y al eje 166.

Las figuras 11 y 12 muestran el utillaje designado en general por 170, tal como se ilustra en las figuras 2 y 3, montado en el extremo inferior del brazo robótico designado en general por 172 del tipo ilustrado en la figura 1.

Además del brazo y el utillaje se muestran encima dos cintas transportadoras 174, 176, cuya direcciones de movimiento se denotan por las flechas 178, 180.

Las chuletas de cerdo se muestran en 182, 184 sobre la cinta transportadora 174. Están espaciadas a lo largo de la cinta transportadora, y pueden ser orientadas de forma similar o distinto dependiendo de la forma que se depositen sobre la cinta transportadora desde el aparato de procesamiento (no mostrado), típicamente una maquina de corte de alta velocidad configurada para el corte de chuletas a partir de una pieza grande de carne, haciendo que caigan por turno a una cinta transportadora.

En 186 se muestran varias cámaras. Esto se suministra con el brazo robótico 172 y un sistema de control por ordenador 188, que tiene varias entradas 190 y varias salidas 192, controlando la operación de cada cinta transportadora, el brazo y posiblemente también un mecanismo de escape (no mostrado) para separar las chuletas a lo largo de la cinta transportadora 174.

Durante la utilización se hace que descienda el brazo con sus cuchillas 54 y 56 en su posición totalmente abierta bajo el control del sistema de control 188 en su momento preciso en que la chuleta 182 llega a la posición mostrada en la figura 11. Las puntas (o dedos si se utiliza la variante de la figura 4) se acoplan a la superficie superior de la chuleta 182, mientras que las cuchillas se deslizan por debajo en l posición mostrada en la figura 12.

El brazo se hace operar entonces de forma que se eleve la chuleta 182 alejándola de las cintas transportadoras 174, 176, y desplazando el utillaje de forma que se encuentre por encima de la cinta transportadora 176 para esperar la llegada de una bandeja 194 en la cinta transportadora 176 justo por debajo en donde el utillaje depositará la chuleta 182 al situarse encima de la cinta transportadora 176, (o el movimiento de la bandeja 194, de forma que una primera chuleta 196 situada ya justamente por delante del punto en que se depositará la chuleta 182 en la bandeja por el utillaje 170).

El sistema de control opera el utillaje para abrir las cuchillas para permitir que la chuleta 182 caiga en la bandeja por encima del extremo posterior de la chuleta 196, de forma que se corten las chuletas.

Moviendo el brazo y el utillaje de retorno a la posición encima de la cinta transportadora 174, y repitiendo el procedimiento para la siguiente chuleta 184 (y las chuletas siguientes en la línea si así se precisa), e indexando la bandeja 194 mientras tanto por la cinta transportadora en movimiento 176, se permitirá que se corten varias chuletas en la bandeja 194.

La cámara 186 (o bien otra cámara) inspecciona cada chuleta para identificar la zona del borde graso y por tanto su orientación con respecto a la dirección del movimiento de la cinta transportadora, y se generan señales adicionales por el sistema de control 188 para hacer girar el utillaje (o bien la placa de puntas 80 con respecto al puente 22, 24), con el fin de orientar correctamente la chuleta 182 después de haber sido recogida de la cinta transportadora 174, y antes de depositarla en la cinta transportadora 176, de forma que cada chuleta depositada tenga una orientación correcta con respecto a las demás chuletas asociadas. ASCII pues, las chuletas pueden cortarse (tal como se indica en la figura 12) o bien pueden configurarse lado con lado por pares, o tríos, o cuartetos en las bandejas.

Pueden proporcionarse otras cámaras para identificar la orientación de las bandejas tales como 194, para proporcionar señales de referencia adicionales para el sistema de control, para permitir que las chuletas giren y se posicionen correctamente con respecto a la cinta transportadora 176 y con las bandejas soportadas en la misma.

El aparato de cortado de chuletas puede cortar la carne de forma que corte grupos cortados de por ejemplo cuatro chuletas, tal como se muestra en 198 en la figura 13. Estas se muestran en una visión en planta sobre la cinta transportadora 174 en la figura 13.

Si el utillaje está posicionado alrededor del grupo de chuletas 198, de forma que las dos cuchilla se desplacen hacia dentro en la dirección de las dos flecha 200, 202, las chuletas cortadas no se alterarán significativamente conforme las cuchillas se deslizan por debajo. En consecuencia, el grupo cortado de chuletas 198 puede depositarse como un conjunto único en una bandeja de espera en la cinta transportadora adjunta 176, en lugar de ensamblar un grupo cortado en una bandeja de espera al mismo tiempo, según lo descrito previamente.

Al igual que antes, los grupos cortados 198 pueden ser rotados, cada uno como un grupo, durante el tránsito desde la cinta transportadora 174 a la cinta transportadora 176, con el fin de alinearse con la dimensión apropiada de cada bandeja de espera en la cinta transportadora 176.

Las pilas de lonchas de panceta (no mostradas) pueden ser manipuladas como artículos únicos de la misma forma. Preferiblemente, el utillaje está orientado de forma que las cuchillas se aproximen a las lonchas de panceta desde los lados opuestos de la dimensión más corta de las lonchas de panceta que forman la pila.

En las figuras 14-16 las cuchillas están denotadas por 204, 206 y los miembros de soporte por 208, 210. Los cilindros neumáticos están designados por 212, 214.

Con ambos cilindros totalmente abiertos (extendidos) las cuchillas y los miembros de soporte ocuparán las posiciones mostradas en las figuras 14A-14D y estarán totalmente retraídos. El conjunto de puntas 216 es opcional.

Después de descender la herramienta sobre el producto (no mostrado) con el fin de acoplar el último por las puntas del conjunto 216 (si está equipado) el cilindro 212 se cierra, provocando por tanto que ambos pares de cuchillas y miembros de soporte se desplacen en sincronismo hacia dentro a la posición mostrada en las figuras 15A-15D, para acoplar por tanto el producto entre los miembros de soporte 208, 210.

Posteriormente, el cilindro 214 se cierra también con el fin de mover las cuchillas hacia dentro con respecto a los miembros de soporte, para ocupar la posición mostrada en las figuras 16A-16D.

La rotación del producto puede conseguirse por la rotación de la herramienta completa alrededor del eje 218 (si están provistas las puntas o no), y la presencia de los miembros de soporte 208, 210 garantizará que si las puntas están presentes o no, el producto rotará con la herramienta.

El suministro del producto sobre una superficie de soporte se consigue por la inversión del procedimiento después de que la herramienta haya sido descendida, de forma que el producto se posicione sobre el punto en que tiene que reposar. Así pues, el cilindro 214 se abre primeramente para retraer las cuchillas 204, 206 con respecto a los miembros de soporte 208, 210, y posteriormente el cilindro 212 se abre para mover ambas cuchillas, y los miembros de soporte, alejándolas del producto, para situarlas encima o que caigan sobre la superficie de soporte (no mostrada).

Si así se desea, los cilindros 212, 214 pueden montarse y operarse en forma distinta a la forma mostrada en las figuras 14-16, para permitir que los miembros de soporte se desplacen hacia fuera con respecto a las cuchillas 204, 206, y permanecer así desplazadas de forma que no se acoplen al producto, y permitir que pueda operar la herramienta, según se describe en nuestra solicitud copendiente.

Cuando el producto se tiene que rodear y acoplarse sin penetración, la herramienta puede ser modificada por la eliminación del conjunto de puntas 216, y montando en posición un conjunto de pasadores/dedos desplazables, tal como se muestra en las figuras 17A, 17B. Esto comprende una placa de soporte 220 que contenga un conjunto de aberturas que tengan unos manguitos cilíndricos, tales como 222, los cuales se extiendan coaxialmente por debajo de las aberturas, para servir como guías para una pluralidad correspondiente de pasadores cilíndricos, tales como 224, los cuales tienen unas cabezas agrandadas 226, para prevenir su caída a través de las aberturas en la placa 220. Los extremos inferiores de los pasadores son planos y pueden ampliarse también de forma similar a las cabezas 226, para prevenir que caigan desde la placa 220 si se invierte la herramienta.

Por encima de los extremos superiores de los pasadores, se encuentra situada la placa 228, que tiene un lado inferior plano, el cual es movible en una dirección hacia abajo por la extensión de un cilindro neumático 230. La posición normal (retraída) de la placa 228 permite que los pasadores tales como 224 se muevan libremente en un sentido ascendente, si sus extremos inferiores se acoplan a la superficie superior del producto, tal como se muestra en 232. Los pasadores que no se acoplen al producto no se desplazarán y permanecerán en sus posiciones inferiores. En la figura 17A el pasador 224 se muestra elevado mientras que el otro pasador 234 es el que no ha sido elevado por el producto.

La longitud de los pasadores se selecciona de forma que incluso en su posición más inferior, los extremos inferiores tales como 236 del pasador 234 se alejarán de las cuchillas 238, 240 que se muestran en líneas de trazos en la figura 17A, de forma que el movimiento de las cuchillas no quede impedido por los pasadores que no hayan sido presionados hacia arriba por el producto 232.

Tal como se observa en la vista en planta del lado inferior del conjunto de la placa y pasadores de la figura 17B, los pasadores tales como 242, 244, 246 y 248 están muy cerca de los lados del producto. En consecuencia, si el último trata de moverse como resultado de un arrastre por fricción entre el producto y las cuchillas 238 y 240 y el último se retrae para liberar el producto, solo se moverá hasta la extensión permitida por los pasadores tales como 242, 244, 246 y 248, después de lo cual el movimiento lateral adicional se restringirá por uno o más de dichos pasadores, conforme las cuchillas continúen retrayéndose.

Cualquier tendencia a que el producto golpee los pasadores tales como 224 que se hayan ensartado sobre la superficie superior del producto, podrá sobrevencerse, haciendo que la placa 228 se obligue hacia abajo por la extensión del cilindro 230 conforme la herramienta sea elevada con respecto al producto (después de que las cuchillas 238, 240 se hayan retraído). Este desplazamiento positivo de los pasadores previene también de cualquier golpeteo en una posición elevada por cualquier razón, como el resultado de un atasco en sus guías 222 o llegando a pegarse en el último debido al establecimiento del producto.

El sistema motriz 230 es opcional si la placa 228 es lo suficientemente pesada, y la ultima puede eliminarse si los pasadores son suficientemente pesados para caer en forma fiable a sus posiciones más inferiores cuando la herramienta se eleve alejándola del producto.

En una configuración alternativa (no mostrada) los cilindros cerrado pueden estar provistos por encima de las aberturas en la placa 220, en donde las cabezas 226 tienen un encaje deslizante, y un suministro de aire a presión que se suministra a cada cilindro por encima de cada cabeza de los pasadores, la cual accionará el pasador hacia abajo hasta que la cabeza se acople a la placa 220. Si las cabezas no encajan en forma estanca al aire, el aire tendrá fugas alrededor de la cabeza para liberar la presión y reducir la presión que actúa sobre los pasadores y/o puede utilizarse una válvula de salida de presión en caso de que las cabezas de los pasadores tengan un encaje deslizante similar a un pistón en un cilindro.

Claims (15)

1. Un utillaje mediante el cual durante la utilización los artículos pueden ser recogidos desde una posición, y haciéndolos que desciendan en una segunda posición, cuyo utillaje comprende: dos cuchillas (54, 56) que tienen cada una un borde frontal y un borde posterior, y siendo ambas movibles entre una primera posición en la cual sus bordes frontales están separados por un espacio libre grande y una segunda posición en la cual se solapan los bordes frontales, o bien que están en contacto o están separados por un espacio libre más pequeño; y medios motrices (60, 62) para realizar el movimiento relativo entre las dos cuchillas, para desplazarlas entre la primera y la segunda posiciones, por lo que durante la utilización con las cuchillas (54, 56) en la primera posición, el utillaje puede descender de forma que los lados inferiores de las dos cuchillas hagan contacto con una superficie sobre la cual está en reposo el artículo con los dos bordes frontales de las cuchillas en los lados opuestos del artículo, y pudiendo recogerse el último por las cuchillas mediante la operación de los medios motrices (60, 62) para mover las cuchillas (54, 56) a su segunda posición por debajo del artículo; y comprendiendo además un mecanismo de restricción del movimiento (80, 90) que incluye unos medios de acoplamiento de los artículos, por lo que el acoplamiento entre los medios de acoplo del articulo y el artículo resistirá el movimiento del artículo con respecto a los medios de acoplo del artículo, como resultado de que las cuchillas se deslizan por debajo del artículo, caracterizado
porque:

a)

el utillaje está adaptado para estar fijado al extremo movible de un brazo robótico controlado por ordenador (12, 14, 16), que permite que los artículos puedan ser rotados en tránsito desde una mencionada posición hasta la segunda posición;

b)

los medios de acoplamiento del artículo están adaptados durante su uso para que permanezcan estacionarios, mientras que la cuchillas se desplazan con respecto a su primera a su segunda posiciones; y

c)

el mecanismo de restricción de movimientos comprende al menos un miembro (98) deformable flexible situado por encima del plano que contiene las dos cuchillas (54, 56), y separado de las mismas por una distancia que es menor que el grosor de cada artículo a recoger por el utillaje, de forma que durante la utilización el utillaje descienda sobre el artículo, en donde el lado inferior del miembro deformable (98) se acoplará a la superficie superior del artículo, y en el que el miembro (98) llega a deformarse con el fin de acomodarse al grosor del artículo, antes de que las cuchillas hagan contacto con una superficie sobre la cual descanse el artículo, con la fuerza hacia abajo resultante sobre el artículo, y la resistencia friccional al movimiento entre el miembro deformable (98) y el artículo sirviendo para restringir el último en su movimiento bajo la influencia del movimiento de la cuchilla subsiguiente por debajo, para la recogida o para la liberación del artículo.

2. Un utillaje según la reivindicación 1, en el que cada uno de los bordes posteriores de las cuchillas incluyen un labio o resalte vertical o pared, que en la utilización se acoplará a las zonas marginales opuestas del artículo cuando las cuchillas ocupen su segunda posición.

3. Un utillaje según la reivindicación 1 ó 2, en el que el miembro deformable comprende un bloque de material deformable flexible, una placa flexible o bloque, o una placa en forma de disco de acero flexible o similar, o uno o más dedos de acero flexible o similar, teniendo una rigidez lateral pero estando adaptados para flexionar en forma flexible en una dirección hacia arriba, con respecto a las cuchillas, o uno o más dedos de acero inoxidable doblados para apuntar hacia abajo parad acoplar la superficie superior del artículo, pero que puede estar aplanado más o menos por una fuerza ascendente, con el fin de acomodar el grosor del artículo.

4. Un utillaje según la reivindicación 3, en el que existen seis dedos de resorte (90), tres dedos en cada lado del utillaje, en donde cada dedo (90) está doblado hacia abajo para formar una zapata (98) de acoplamiento del artículo.

5. Un utillaje según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde un miembro de soporte se posiciona por encima de cada una de las cuchillas, y medios motrices para mover los miembros de soporte y las cuchillas, las cuales en uso operan para mover tanto los miembros de soporte como las cuchillas, hasta que se agarre un artículo entre los miembros de soporte, y posteriormente el poder mover solo las cuchillas por debajo del artículo, en el que los medios motrices mantienen los miembros de soporte en la posición de agarre del artículo, conforme las cuchillas se retiran subsiguientemente desde la parte por debajo del artículo, para prevenir el arrastre friccional en el lado inferior del último para impedir la separación o el movimiento del artículo.

6. Un utillaje según la reivindicación 5, en el que los medios motrices solo operan para desacoplar los miembros de soporte del artículo después de que las cuchillas se hayan desplazado desde debajo del artículo.

7. Un utillaje según las reivindicaciones 5 ó 6, en el que el medio de accionamiento para los miembros de soporte incluye una conexión de movimiento perdido u holgura en combinación con un resorte de compresión de baja tasa de resorte hasta el punto de un sobre-recorrido creado por la conexión de holgura, y que proporciona la fuerza de agarre lateral sobre el artículo, cuando los miembros de soporte se desplazan en el acoplamiento del artículo, y asegurando también que la holgura se acomoda conforme se retrae el sistema de accionamiento.

8. Un utillaje según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que cada miembro de soporte se encuentra en contacto deslizante con la superficie superior de la cuchilla con la que está asociado, de forma que el movimiento relativo durante el cierre en el producto y/o durante la apertura para liberar el producto, actúa de una forma de autolimpieza, porque el miembro de soporte raspa para limpiar la superficie superior de la cuchilla.

9. Un utillaje según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en donde después del movimiento del artículo hasta la segunda mencionada posición, los medios motrices son operados para retraer las cuchillas, para alinearse con las caras internas de los miembros de soporte, y posteriormente los medios motrices son operados para retraer ambas cuchillas y los miembros de soporte en sincronismo, mediante una distancia justo suficiente para liberar el artículo, de forma que la posición del artículo con respecto a la superficie de soporte permanezca substancialmente sin alteración desde lo determinado por la posición hasta la cual se haya movido el utillaje.

10. Un utillaje según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo mediante el cual las dos cuchillas y/o los miembros de soporte, si estuvieran provistos, se hace que se muevan para ejercer un par motor despreciable alrededor de los ejes de movimiento de torsión del brazo robótico, y/o alrededor del eje rotacional entre el brazo y el utillaje, y/o alrededor de cualquier eje en el que una parte del brazo pueda rotar con respecto a la otra parte del mismo.

11. Un utillaje según cualquier reivindicación anterior, en el que los medios motrices actúan sobre una de las cuchillas, y en el que una conexión entre las dos cuchillas transmite una fuerza a la otra cuchilla, para hacer que cada una se mueva de una forma apropiada.

12. Un utillaje según cualquier reivindicación anterior, en el que durante la utilización justamente antes de su movimiento deslizante hacia dentro por debajo del artículo, las cuchillas son presionadas en contacto con la superficie de soporte plana sobre la cual se transporta el artículo, y en donde se proporciona una conexión de movimiento perdido o juego flexible entre las cuchillas y el brazo robótico, el cual permite a las cuchillas el hacer contacto con la superficie de soporte del artículo en forma breve antes de detener del movimiento hacia abajo del extremo del brazo robótico que transporta el utillaje, y para el movimiento final del brazo robótico el poder comprimir la conexión del juego flexible después de que las cuchillas hagan contacto con la mencionada superficie, en el que la energía almacenada en la compresión de la conexión del juego flexible servirá para poder ejercer una fuerza hacia debajo de las cuchillas, resistida por la mencionada superficie, y manteniendo por tanto las cuchillas en contacto deslizante con la superficie, conforme se desplacen y se deslicen hacia la parte inferior del artículo, para permitir que las cuchillas se cierren en su segunda posición.

13. El utillaje según cualquier reivindicación anterior, en combinación con un sistema de visión que proporciona señales de imágenes a un ordenador de control del brazo robótico, y en donde este ultimo está programado para determinar la orientación de cada artículo a recoger y elevar, y en particular la dirección de corte de un conjunto cortado, y para generar señales de control para hacer rotar el utillaje en la forma apropiada, para asegurar que con antelación a que el utillaje se acople a un articulo, o pila de artículos, y en particular un conjunto cortado, su orientación con respecto al artículo o conjunto sea tal que las cuchillas, y los miembros de soporte si estuvieran provistos, se desplazarán apropiadamente con respecto al artículo o artículos o conjunto.

14. Un producto de manipulación de productos, que comprende una primer cinta transportadora, una segunda cinta transportadora separada de la primera, un brazo robótico y un control por ordenador para las mismas, teniendo un utillaje según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, fijado a su extremo remoto y movible, siendo tanto el brazo como el utillaje controlables por las señales del control por ordenador para posicionar el utillaje alrededor de un artículo en una cinta transportadora, y en caso de estar provisto poder mover los miembros de soporte en contacto opuesto con el artículo y deslizando las cuchillas por debajo del artículo, y posteriormente elevar el artículo desde una cinta transportadora por el control apropiado del brazo robótico, y moviendo el brazo y por tanto el utillaje que contiene el artículo, con el fin de posicionarlo sobre la otra cinta transportadora, y posteriormente abrir las cuchillas y los miembros de soporte, si estuvieran provistos, y depositar el artículo sobre la otra cinta transportadora.

15. Un sistema de manipulación de productos según la reivindicación 14, el cual incluye unos medios de cámaras y medios de sensores, el cual genera señales que se suministran al ordenador, y en donde este ultimo está programado para determinar la posición y/u orientación y/o la naturaleza de cada artículo sobre la mencionada cinta transportadora, y generando señales de control que provoquen que los motores operen para elevar y/o rotar y/o bajar el utillaje y/o ajustar el brazo robótico, con el fin de que el utillaje se posicione en el momento justo con respecto a un artículo que se está desplazando sobre una cinta transportadora, para permitir al utillaje el recoger el artículo de la misma, y si se precisa poder rotarlo durante su tránsito, y posteriormente posicionarlo sobre la otra cinta transportadora en el punto preciso exacto en el tiempo y en la orientación correcta.