ES2694038T3 - Máquina y método para orientar recipientes - Google Patents
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Abstract
Una máquina (1) para mover recipientes (2) que han de ser procesados a lo largo de un recorrido de suministro, que comprende: - medios (3) de entrada para suministrar los recipientes (2) a una estación (4) de entrada; - una unidad (5) de transferencia de entrada situada en la estación (4) de entrada y configurada para meter los recipientes (2) uno a uno y llevarlos a una estación (6) de carga a lo largo del recorrido de suministro; - un carrusel (12) giratorio en torno a su árbol de rotación y que comprende varios soportes giratorios (14) dispuestos alrededor de su periferia para soportar los respectivos recipientes (2); estando montado el carrusel (12) en la estación (6) de carga y estando sincronizado en movimiento con la unidad (5) de transferencia de entrada de modo que cada recipiente (2) descargado por la unidad (5) de transferencia sea colocada en un respectivo soporte (14) del carrusel (12); - medios para mover cada soporte (14) y configurados para hacer que este gire en torno a su propio eje un ángulo de rotación durante el movimiento del carrusel (12); - un detector (19) configurado para detectar una imagen de cada recipiente (2) y situado aguas arriba de la estación (6) de carga en el carrusel (12) a lo largo del recorrido de suministro; estando situado el detector (19) encima de los recipientes (2) y estando configurado para detectar una imagen de cada recipiente (2) de arriba abajo; - una unidad de control operativamente conectada al detector (19) y a los medios para mover cada soporte (14) del carrusel (12) y configurada para: - recibir la imagen del recipiente (2) detectada por el detector (19); - determinar la orientación de cada recipiente (2) con respecto al eje central de extensión del mismo; - calcular el ángulo de rotación del soporte (14) para girar el recipiente (2) cargado en el mismo hasta una orientación final predeterminada en función de la orientación inicial detectada; - accionar dichos medios de movimiento para girar el soporte (14) el ángulo calculado de rotación después de que el recipiente (2) haya sido colocado en el soporte (14) para girar el recipiente (2) en una orientación final predeterminada; - escanear el área periférica alrededor de la parte superior o boca o tapa (31) del recipiente (2) presente en la imagen detectada por el detector (19) correspondiente a la superficie lateral del recipiente (2) para determinar la orientación inicial del recipiente (2) en función de una marca distintiva (20) situada en la superficie lateral; caracterizada por que la unidad (5) de transferencia comprende medios (7) de retención para mantener la posición de los recipientes (2) con respecto a la propia unidad de transferencia para que se mantenga la orientación de cada recipiente (2) con respecto a su propio eje principal (28) de extensión mientras es transportado de la estación (4) de entrada a la estación (6) de carga; y por que la unidad de control está configurada para calcular el ángulo de rotación del soporte (14) también en función del movimiento impartido por la unidad (5) de transferencia para transportar el recipiente (2) de una zona de detección, en la que el detector (19) detecta la orientación inicial del recipiente (2), a la estación (6) de carga.
Description
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DESCRIPCION
Maquina y metodo para orientar recipientes Campo tecnico
La presente invencion versa sobre una maquina y un metodo para mover recipientes que han de ser procesados a lo largo de un recorrido de suministro.
Tecnica antecedente
Mas espedficamente, la maquina segun la presente invencion se encuentra dentro del sector de procesamiento de recipientes (embotellado, etiquetado, taponado, ...). Estos recipientes pueden consistir en botellas, latas u otros recipientes no expresamente indicados.
Habitualmente, una maquina para mover recipientes comprende una cinta transportadora de entrada para suministrar los recipientes a una estacion de entrada, una rueda de transferencia en estrella de entrada situada en la estacion de entrada para recoger un recipiente cada vez y transportarlo a una estacion de carga, y un carrusel giratorio en la periferia exterior del cual hay estaciones para procesar los recipientes. En la solicitud de patente EP2382146, a nombre del mismo solicitante de la presente invencion, se describe un ejemplo de esta estructura.
En detalle, el carrusel comprende varias placas giratorias, situadas a lo largo de la respectiva periferia, y sobre las cuales se colocan los recipientes (un recipiente para cada placa) una vez son descargados de la rueda de transferencia en estrella.
En efecto, en el campo de procesamiento de recipientes, segun se ha mencionado ya, los recipientes son cargados en un carrusel giratorio al que estan asociadas diversas estaciones de procesamiento, que operan sobre los recipientes. Estas estaciones de procesamiento pueden ser, por ejemplo, estaciones para aplicar etiquetas, o estaciones de llenado o estaciones para cerrar las botellas, etc.
Segun la primera solucion de la tecnica anterior, hay varios sensores montados en el carrusel, cada uno ubicado en una placa. Mas espedficamente, de nuevo segun la tecnica anterior, cada sensor detecta, durante la rotacion del recipiente en la respectiva periferia, una marca distintiva en la botella (comunmente denominada “mota”) que puede ser, si, por ejemplo, es una botella de vidrio, la costura del vidrio, un logotipo preparado en el vidrio (sobre el cual, por ejemplo, haya de aplicarse una etiqueta), u otras marcas distintas.
Una vez que el sensor ha detectado la “mota” de la botella, una unidad de control conectada al sensor procesa la senal y la asocia con el rincon en el que esta situada la placa en ese preciso momento. De esta manera se conoce la orientacion inicial de la botella sobre la placa.
El conocimiento de la orientacion inicial del recipiente es importante porque, de esa manera, es posible girar la placa un angulo predeterminado de tal modo que se lleve una parte predeterminada de la superficie lateral de la botella en la que aplicar, por ejemplo, una etiqueta en la estacion de etiquetado. Normalmente, cada sensor se conecta al carrusel (en una placa) usando una escuadra y gira integralmente con el carrusel para seguir a cada recipiente durante la rotacion del carrusel.
Cada escuadra esta normalmente conectada a una parte superior del carrusel y se extiende principalmente en una direccion vertical hacia las placas. En otras palabras, el carrusel normalmente tiene varias varillas verticales a lo largo del penmetro del carrusel.
Sin embargo, esta primera tecnica de la practica anterior tiene varias desventajas.
Mas espedficamente, una primera desventaja esta ligada al hecho de que la presencia de varias varillas y varios sensores complica adicionalmente la estructura del carrusel y aumenta las dimensiones del carrusel.
Ademas, la presencia de varias escuadras distribuidas alrededor del carrusel dificulta el acceso a los componentes internos del carrusel, tal como cuando, por ejemplo, es necesario llevar a cabo el mantenimiento o la sustitucion de componentes.
Ademas, una desventaja adicional esta ligada al hecho de que es necesario contar con tantos sensores como placas del carrusel. Por lo tanto, en el caso de carruseles grandes con muchas estaciones, es necesario contar con un gran numero de sensores de deteccion. En consecuencia, la presencia de muchos sensores aumenta el coste final del carrusel debido tanto a los costes de los propios sensores como a los costes de las estructuras que los soportan.
En una segunda tecnica de la practica anterior descrita en los documentos de patente EP2658783 y DE1805010, el carrusel comprende un unico sensor amovible a lo largo del penmetro exterior del carrusel en un arco predeterminado para detectar la orientacion de cada recipiente y luego volver a la posicion de partida para detectar la orientacion del
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nuevo recipiente, etcetera... El sensor se conecta al carrusel a traves de un brazo que sobresale fuera de el hasta la altura del recipiente.
Sin embargo, esta segunda tecnologfa conocida tiene ciertas desventajas.
Mas espedficamente, en este caso es necesario aguardar a que el recipiente efectue una vuelta completa en torno a s^ mismo de tal modo que se detecte la mota para identificar la orientacion respectiva. Durante la rotacion del recipiente (y, por lo tanto, de la placa) el carrusel gira y, por lo tanto, se pierde una parte del angulo de rotacion del carrusel para la deteccion de la orientacion del recipiente. En consecuencia, es necesario dimensionar el radio del carrusel en funcion del numero de estaciones de trabajo que hayan de conectarse al mismo, asf como en funcion del espacio necesario para la deteccion inicial de la orientacion del recipiente.
Ademas, es necesaria una estructura dedicada para mover el brazo que soporta el sensor con el angulo predeterminado. Este movimiento del brazo tambien debe estar sincronizado con el movimiento del carrusel de tal modo que el sensor pueda seguir a un recipiente correspondiente.
Por ultimo, dado que encima de cada placa hay un cabezal que presiona la tapa para mantener el contenedor estacionario en su posicion, los sistemas de deteccion conocidos no permiten que se detecte una “mota” situada en la tapa de una botella o en la superficie superior del recipiente, ya que esta oculta por el cabezal que presiona la tapa.
En una tercera tecnica de la practica anterior ilustrada en el documento de patente WO/03024808 hay un detector situado aguas arriba del carrusel y configurado para detectar un texto presente en la tapa del recipiente antes de que este sea transferido al carrusel. Tras la transferencia del recipiente al carrusel, la placa es girada un angulo predeterminado ya calculado en funcion de la posicion del texto detectado en la tapa para aplicar la etiqueta.
Sin embargo, esta tecnica de la practica anterior tiene varias desventajas debido al hecho de que el texto presente en la tapa nuestra es correlacionado con el area de la superficie lateral en la cual ha de aplicarse la etiqueta. Por esta razon, no es posible tener control sobre la posicion de aplicacion de la etiqueta. Ademas, usando esta tecnica de la practica anterior es posible operar unicamente con recipientes que tienen una tapa (a veces la etapa de colocacion de la tapa se produce posteriormente) y que tenga un texto (no todas las tapas tienen texto). En esta situacion, el objetivo de la presente invencion es proporcionar una maquina para mover recipientes que supere las desventajas anteriormente mencionadas.
Divulgacion de la invencion
Mas espedficamente, un objetivo de la presente invencion es proporcionar una maquina y un metodo para mover recipientes que reduzcan las dimensiones para el soporte del sensor a lo largo del borde del carrusel.
Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar una maquina para mover recipientes que permita que se optimicen la temporizacion y los espacios para detectar la orientacion del recipiente.
Por ultimo, un objetivo de la presente invencion es proporcionar una maquina para mover recipientes que permita que los recipientes sean orientados segun una “mota” presente en su superficie lateral.
Una maquina para mover recipientes descrita en las reivindicaciones adjuntas logra sustancialmente los objetivos indicados.
Breve descripcion de los dibujos
Rasgos caractensticos y ventajas adicionales de la presente invencion se revelaran con mayor claridad a partir de la descripcion detallada de varias realizaciones preferentes, pero no excluyentes, de una maquina para mover recipientes ilustrada en los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la Figura 1 muestra una vista lateral axonometrica de una maquina para mover latas segun la presente invencion;
- la Figura 1 muestra una vista lateral axonometrica de una maquina para mover latas de la Figura 1;
- la Figura 2 muestra una vista lateral axonometrica ampliada de la maquina de la Figura 1, con algunas partes recortadas para ilustrar mejor otras;
- la Figura 3 muestra una vista lateral axonometrica ampliada de la maquina de la Figura 2 en una primera posicion operativa;
- la Figura 4 muestra una vista lateral axonometrica ampliada de la maquina de la Figura 2 en una segunda posicion operativa;
- la Figura 5 muestra una vista lateral axonometrica ampliada de la maquina de la Figura 2 en una tercera posicion operativa;
- la Figura 6 muestra una vista lateral axonometrica ampliada de la maquina de la Figura 2 en una cuarta posicion operativa;
- la Figura 7 muestra una vista lateral axonometrica ampliada de la maquina de la Figura 2 en una quinta posicion operativa;
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- la Figura 8 muestra una vista lateral axonometrica ampliada de la maquina de la Figura 2 en una sexta posicion operativa;
- las Figuras 9, 9a y 10 a 16 muestran vistas correspondientes a las Figuras 1, 1a y 2 a 8 en las que la maquina segun la presente invencion es aplicada a una botella;
- la Figura 17 muestra una vista axonometrica de un recipiente que ha de ser procesado segun la presente invencion; y
- la Figura 18 muestra una vista esquematica superior de la imagen desde arriba detectada por el detector del recipiente de la Figura 17.
Descripcion detallada de realizaciones preferentes de la invencion
Con referencia a dichas figuras, el numero 1 denota en su totalidad una maquina para mover recipientes 2 segun la presente invencion.
Segun se ha mencionado ya, los recipientes 2 en cuestion pueden comprender botellas (Figuras 1 a 8), latas (Figuras 9 a 16) u otros recipientes no expresamente indicados.
Mas espedficamente, la maquina 1 mueve los recipientes 2 segun un recorrido predeterminado de suministro que sera descrito con mayor detalle a continuacion.
La maquina 1 comprende medios (3) de entrada para suministrar los recipientes 2 a una estacion 4 de entrada. De esa forma, los medios 3 de entrada transportan cada recipiente 2 a la estacion 4 de entrada. Debena hacerse notar que cada recipiente 2 es colocado, preferentemente “de pie” sobre los medios 3 de entrada. Estos medios 3 de entrada comprenden, preferentemente, una cinta transportadora (veanse los dibujos adjuntos).
Ademas, la maquina 1 comprende una unidad 5 de transferencia de entrada situada en la estacion 4 de entrada y configurada para meter los recipientes 2 uno a uno y transportarlos a una estacion 6 de carga a lo largo del recorrido de suministro.
El movimiento de la unidad 5 de transferencia esta sincronizado con los medios 3 de entrada para que, cuando un recipiente 2 alcance la estacion 4 de entrada, sea recogido por la unidad 5 de transferencia y movido a la estacion 6 de carga.
La unidad 5 de transferencia comprende medios 7 de retencion para mantener la posicion de los recipientes 2 con respecto a la propia unidad 5 de transferencia para que se mantenga la orientacion de cada recipiente 2 con respecto a su propio eje principal de extension mientras es transportado de la estacion 4 de entrada a la estacion 6 de carga. En otras palabras, los medios 7 de retencion estan configurados para mantener la orientacion del recipiente 2 con respecto a su principal eje 28 de extension (habitualmente vertical) de tal modo que el recipiente 2 no gire sobre sf mismo durante esta transferencia.
La unidad 5 de transferencia comprende, preferentemente, una rueda de transferencia en estrella, pero tambien podna estar definida por un brazo robotizado y amovible para recoger el recipiente 2 de la estacion 4 de entrada y transportarlo a la estacion 6 de carga.
En el caso preferido ilustrado en los dibujos adjuntos, la unidad de transferencia comprende la rueda de transferencia en estrella que esta montada en un respectivo arbol 8 de soporte y es giratoria en torno al eje 9 de rotacion definido por el. Ademas, la rueda en estrella esta operativamente asociada y sincronizada con los medios 3 de entrada. Habitualmente, la rueda en estrella esta definida por al menos un disco centrada en el eje de rotacion; si hay mas de un disco, estos estan colocados verticalmente a lo largo del eje de rotacion y separados una distancia predeterminada.
Ademas, la rueda en estrella esta dotada a lo largo de su periferia de varios alojamientos 10, que estan parcialmente abiertos, distribuidos de manera homogenea y disenados para que cada uno aloje un solo recipiente 2. Cada alojamiento 10 esta formado, preferentemente, en el cuerpo del disco o, alternativamente, puede estar definido fuera del disco por partes salientes (definidas, por ejemplo, por los medios 7 de retencion).
Preferentemente, cada alojamiento 10 esta situado en una parte inferior del recipiente 2 de tal modo que deje libre la mayor parte de la pared lateral (para que la unidad 5 de transferencia no se solape con la pared lateral) del recipiente 2 segun su principal eje 28 de extension desde la parte inferior hasta la superior del recipiente 2.
Al mismo tiempo, la velocidad de avance de los medios 3 de entrada esta sincronizada con la velocidad de rotacion de la rueda de transferencia en estrella de entrada, de tal modo que la diferencia entre la velocidad de avance de un recipiente 2 a lo largo de los medios 3 de entrada y la velocidad tangencial de la respectiva rueda en estrella de la estacion 4 de entrada sea, en la practica, nula. De esta manera, se evitan diferencias en velocidad que podnan dar lugar a danos en algunos recipientes 2.
En los dibujos adjuntos, los medios 7 de retencion comprenden varios dispositivos de agarre, asociado cada uno de ellos con un respectivo alojamiento 10 y teniendo cada uno dos porciones 11 amovibles acercandose y alejandose mutuamente de tal modo que definan la inmovilizacion del recipiente 2 (cuando las porciones amovibles 11 esten cerca
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la una de la otra) o la liberacion del recipiente (cuando las porciones amovibles 11 esten separadas entre sf). Mas espedficamente, las porciones amovibles 11 del dispositivo de agarre estan situadas en las paredes laterales de un recipiente 2 que ha de ser sujetado.
En la realizacion preferente ilustrada en los dibujos adjuntos, las porciones amovibles 11 de cada dispositivo de agarre estan situadas, al menos parcialmente, dentro del respectivo alojamiento 10 y se mueven a lo largo del plano horizontal para inmovilizar o liberar el recipiente 2.
Debena hacerse notar que los medios 7 de retencion comprenden respectivos medios (no ilustrados en los dibujos adjuntos) para el movimiento de los dispositivos de agarre configurados para mover las porciones de agarre en sincroma con el movimiento de los medios 3 de entrada.
Mas en detalle, los medios para mover los medios 7 de retencion estan configurados para cerrar los dispositivos de agarre en la estacion 4 de entrada tras la insercion de un recipiente 2 en un respectivo alojamiento 10, y para abrir los dispositivos de agarre en la estacion 6 de carga para liberar el recipiente 2.
Los medios para mover los medios 7 de retencion pueden comprender un sistema para transmitir el movimiento (por ejemplo, un sistema de levas) operativamente conectado a la rotacion de la rueda en estrella sobre sf misma.
En una realizacion alternativa no ilustrada en los dibujos adjuntos, los medios 7 de retencion comprenden insertos hechos de material de agarre (por ejemplo, caucho) insertados en cada alojamiento 10 y disenados para entrar en contacto con el respectivo recipiente 2 para sujetarlo.
En este caso espedfico, la rueda de transferencia en estrella de entrada comprende los alojamientos 10 en los que estan colocados los insertos de material de agarre. Los insertos hechos de material de agarre estan situados, preferentemente, en una pared lateral interior del alojamiento 10. En una realizacion alternativa ejemplar, la rueda de transferencia en estrella podna estar fabricada de un material plastico que sea optimamente adecuado para la construccion de los insertos de material de agarre.
El movimiento del recipiente 2 de la estacion 4 de entrada a la estacion 6 de carga define una parte del recorrido de suministro.
Ademas, la maquina 1 comprende un carrusel 12 giratorio alrededor de un respectivo arbol 13 de rotacion y que comprende varios soportes giratorios 14 situados a lo largo de la periferia del carrusel 12 para soportar los respectivos recipientes 2 una vez que son cargados en el.
El carrusel 12 se extiende en la estacion 6 de carga y esta sincronizado en movimiento con la unidad 5 de transferencia de entrada de tal modo que cada recipiente 2 descargado por la unidad sea colocado sobre un respectivo soporte 14 del carrusel 12.
Preferentemente, la rotacion de la rueda de transferencia en estrella de entrada esta sincronizada con la rotacion del carrusel 12 de tal modo que cada alojamiento 10 de la rueda en estrella este situado en un respectivo soporte 14 del carrusel 12 en la estacion 6 de carga.
Ademas, la velocidad de la rueda en estrella se controla de tal modo que la velocidad tangencial de los alojamientos 10 sea igual a la velocidad tangencial del carrusel 12. Cada carrusel tambien esta colocado sustancialmente tangencial a los medios 3 de entrada de tal modo que un producto transportado por ellos pueda entrar en un alojamiento 10 o salir de el.
Por lo tanto, en uso, el tiempo necesario para desplazarse a lo largo del arco entre dos soportes consecutivos 14 del carrusel 12 debe ser igual al tiempo necesario para desplazarse a lo largo del arco entre dos alojamientos consecutivos 10 de la rueda de transferencia en estrella de entrada.
En la realizacion preferente, la rueda de transferencia en estrella de entrada esta parcialmente superpuesta sobre una parte periferica del carrusel 12, de tal modo que cada recipiente 2 transportado por la rueda en estrella sea descargado sobre un soporte 14.
Mas espedficamente, la rueda de transferencia en estrella de entrada esta interpuesta entre el carrusel 12 y la estacion 4 de entrada.
Ademas, debena hacerse notar que la maquina 1 comprende medios para mover cada soporte 14 (no ilustrados en los dibujos adjuntos) configurados para hacer que este gire sobre sf mismo con un angulo de rotacion durante el movimiento del carrusel 12 tras la carga del recipiente 2 en el.
Ademas, el carrusel 12 comprende una porcion superior 15 que tambien gira junto con los soportes 14 y separada verticalmente de ellos, en la que hay varias unidades 16 para sujetar los recipientes 2 (comunmente definidas como cabezales 31 de presion de la tapa). Cada unidad 16 de sujecion es amovible desde una posicion elevada hasta una posicion baja con respecto al recipiente 2. En la posicion baja, el elemento 16 de sujecion entra en contacto con la
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parte superior del recipiente 2 y lo mantiene presionado contra el soporte 14 tras la carga del recipiente 2 sobre este. De esta manera, se impide que el recipiente 2 sea mueva (o, posiblemente, que se caiga) del soporte 14 y es posible operar sobre el recipiente 2 (por ejemplo, para aplicar una etiqueta).
La maquina 1 tambien comprende medios separadores 17 que estan operativamente acoplados a los medios 3 de entrada, de tal modo que los recipientes 2 lleguen a la estacion 4 de entrada separados entre sf En la realizacion ilustrada en los dibujos adjuntos, los medios separadores 17 son acoplados a una parte de los medios 3 de entrada cerca de la estacion 4 de entrada.
En la realizacion preferente ilustrada en los dibujos adjuntos, los medios separadores 17 comprenden un alimentador 18 de tornillo giratorio en torno a un respectivo eje 19 de rotacion sustancialmente paralelo al recorrido de suministro y transversal. El alimentador 18 de tornillo comprende un canal helicoidal que tiene un paso y una anchura y una profundidad del canal respectivos.
En algunas realizaciones, el alimentador 18 de tornillo tiene un canal helicoidal con una forma tal que pueda operar en recipientes 2 de diversos tipos y que, por lo tanto, tienen dimensiones y formas diferentes. Mas espedficamente, la anchura del canal disminuye desde la superficie exterior hacia el interior, de tal modo que cualquier tipo de recipiente 2 que se encuentre dentro de cierto intervalo de dimensiones predeterminadas entre en contacto con el alimentador 18 de tornillo entrando en mayor grado (en el caso de un recipiente menor 2) o en menor grado (en el caso de un recipiente mayor 2) en el canal helicoidal.
Ademas, la maquina 1 comprende medios 28 accionados por motor asociados con el carrusel 12 para girarlo en torno a su propio arbol de rotacion. Los medios 28 accionados por motor tambien pueden estar asociados con la rueda de transferencia en estrella de entrada para girarla sobre sf misma usando un mecanismo de accionamiento adecuado. Alternativamente, la rueda de transferencia en estrella de entrada podna estar accionada por motor de una manera automatica para su respectiva rotacion sobre sf misma.
Segun la presente invencion, la maquina 1 comprende un detector 19 configurado para detectar una orientacion inicial de cada recipiente 2 con respecto al eje central de extension del mismo en una posicion en la que el recipiente 2 esta aguas arriba de la estacion 6 de carga en el carrusel 12 a lo largo del recorrido de suministro.
Mas espedficamente, el detector 19 esta situado entre la estacion 4 de entrada y la estacion 6 de carga. En una primera realizacion ilustrada en los dibujos adjuntos, el detector 19 esta situado en la estacion 4 de entrada. En otras palabras, el detector 19 esta situado entre la rueda de transferencia en estrella de entrada y los medios 3 de entrada.
En una segunda realizacion no ilustrada en los dibujos adjuntos, el detector 19 esta situado en una estacion intermedia entre la estacion 4 de entrada y la estacion 6 de carga. En otras palabras, el detector 19 esta situado en la parte del recorrido de suministro del recipiente 2 en la que el recipiente 2 esta insertado en un alojamiento 10 de la unidad 5 de transferencia. Aun mas en detalle, el detector 19 esta situado en el arco del recorrido de suministro definido por la rueda de transferencia en estrella de entrada.
De esa manera, en efecto, dado que cada alojamiento 10 esta situado en una parte inferior del recipiente 2, segun se ha definido previamente, la mayor parte de la pared lateral de la rueda en estrella queda libre, de tal modo que el detector tambien pueda detectar la mayor parte de la pared lateral.
Debena hacerse notar que el detector 19 esta fijo en su posicion con respecto al movimiento de los recipientes 2 a lo largo del recorrido de suministro. A tftulo de ejemplo, en los dibujos adjuntos el detector 19 esta conectado a un bastidor fijo 27 (no giratorio) del carrusel 12. Sin embargo, en otras realizaciones no ilustradas en los dibujos adjuntos, el detector 19 podna estar soportando por uno o varios bastidores dedicados respectivos que soporten otros componentes de la maquina 1.
Ademas, el detector 19 esta configurado para medir una “mota 20” del recipiente 2 detectando una imagen y con un procesamiento electronico posterior de esta (preferentemente por un soporte logico de tipo conocido).
Mas espedficamente, la maquina 1 comprende a unidad de control conectada operativamente al detector 19 y a los medios para mover cada soporte 14 del carrusel 12 y configurada para:
- recibir la informacion contenida en la imagen detectada por el detector 19;
- procesar la imagen capturada por el detector 19 que escanea el area periferica alrededor de la parte superior o boca o tapa 31 del recipiente 2 presente en la imagen y correspondiente a la superficie lateral del recipiente 2. De esa manera, es posible determinar la orientacion inicial del recipiente 2 en funcion de una “mota” 20 situada en la superficie lateral;
- calcular el angulo de rotacion del soporte 14 para orientar el recipiente 2 cargado en el mismo hasta una orientacion final predeterminada (por ejemplo, la adecuada para aplicar una etiqueta sobre una pared lateral predeterminada del recipiente 2) en funcion de la orientacion inicial detectada y del movimiento impartido por la unidad de transferencia;
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- accionar los medios de movimiento para girar el soporte 14 el angulo calculado de rotacion despues de que el recipiente 2 haya sido colocado en el soporte 14 para girar el recipiente 2 en una orientacion final predeterminada.
Mas en detalle, la unidad de control esta programada para escanear la imagen del recipiente 2 detectada desde arriba eliminando la zona central de la imagen correspondiente a la parte superior/boca/tapa 31 del recipiente 2 para que analice la corona circular que hay alrededor de la zona central y que corresponde a la superficie lateral del recipiente 2 (vease la Figura 18, en la que la zona de la imagen correspondiente a la tapa 31 esta oscurecida).
Debena hacerse notar que el detector 19 esta sincronizado con los medios 3 de entrada y con la rueda de transferencia en estrella de entrada para efectuar la deteccion del recipiente 2 cuando este alcanza una zona de deteccion. La zona de deteccion se extiende desde la estacion 4 de entrada a la estacion 6 de carga.
La deteccion de la orientacion inicial del recipiente 2 consiste en el reconocimiento de una “mota 20” del recipiente 2, en funcion de la cual la unidad de control calcula (por procesamiento electronico de la imagen) la orientacion inicial del recipiente 2.
Mas espedficamente, en el caso preferente en el que la unidad de transferencia es la rueda de transferencia en estrella, la unidad de control esta configurada para calcular el angulo de rotacion del soporte 14 en funcion de la rotacion llevada a cabo por la rueda en estrella para transportar el recipiente 2 de una zona de deteccion (en la que el detector 19 detecta la orientacion inicial del recipiente 2) a la estacion 6 de carga. Por ejemplo, las Figuras 3 y 4 muestran que el recipiente 2 ha experimentado una rotacion de aproximadamente 180° alrededor del eje de rotacion de la rueda de transferencia en estrella. En ese caso, la unidad de control tendra en cuenta que, de la estacion 4 de entrada (en la que se produce preferentemente la deteccion) a la estacion 6 de carga, el recipiente 2 ha experimentado una rotacion de aproximadamente 180°.
Segun se ha mencionado ya, la unidad de control esta configurada para detectar la orientacion del recipiente 2 analizando la imagen detectada, en la cual es posible identificar una marca de reconocimiento del recipiente 2 o una “mota 20” predeterminada. Las Figuras 1 a 8 muestran, por ejemplo, la marca de reconocimiento, definida como una lengueta de la lata, mientras que las Figuras 9 a 16 muestran la marca de reconocimiento como una “mota 20” creada en el cuello de la botella. En cualquier caso, la marca de identificacion podna ser una “mota” creada sobre la superficie lateral del recipiente 2. En efecto, el detector 19 esta configurado para detectar desde arriba tambien la superficie lateral del recipiente (segun una vista en perspectiva desde arriba), que es luego analizada.
Preferentemente, el detector 19 es un detector 19 de imagenes, preferentemente una camara fotografica o una camara de video.
Tambien debena hacerse notar que el detector 19 esta situado fuera del borde horizontal exterior del carrusel 12 de tal modo que se eliminen los salientes, a lo largo del penmetro del carrusel 12, ligados a la estructura 14 de soporte de los uno o mas detectores (segun se describe en la tecnica anterior).
En la realizacion preferente, el detector 19 esta situado encima de los recipientes 2 y esta configurado para detectar la orientacion del recipiente 2 de arriba abajo. En otras palabras, el detector 19 esta situado encima de los medios 3 de entrada y de la unidad 5 de transferencia y esta separado de esta una distancia predeterminada que es mayor que la altura de los recipientes 2 que han de ser procesados. En otras palabras, el detector 19 vuelve a estar orientado hacia la parte superior del recipiente 2 y esta configurado para llevar a cabo una deteccion desde arriba.
Ademas, el detector 19 puede detectar una imagen de una superficie superior del recipiente 2 (por ejemplo, de la tapa 31 o de la lengueta de la lata), no siendo posible esta operacion en el carrusel 12 debido a la presencia de las unidades 16 para sujetar los recipientes 2, las cuales cubren la superficie superior.
En consecuencia, la presente invencion hace posible detectar una “mota 20” de un recipiente 2 situada en su parte superior o en una superficie lateral (por ejemplo, la lengueta de la lata).
En cualquier caso, el detector 19 esta configurado, preferentemente, para recibir rayos (rayos de luz reflejados por el recipiente 2) para detectar la imagen enmarcada del recipiente 2. De esta manera, el detector 19 detecta la imagen de la parte enmarcada del recipiente 2.
En detalle, dado que el detector 19 esta configurado para efectuar la deteccion desde arriba, los rayos de deteccion se propagan a lo largo de una ruta sustancialmente paralela al principal eje de extension del recipiente 2. Para mejorar la deteccion de la superficie lateral del recipiente 2, el detector 19 comprende, preferentemente, un sistema 21 de refraccion para refractar los rayos de la imagen enmarcada configurado para detectar una imagen tambien de las paredes laterales del recipiente enmarcado 2.
En otras palabras, el sistema 21 para la refraccion desde arriba esta configurado para refractar los rayos procedentes de las superficies laterales del recipiente 2.
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Preferentemente, el sistema 21 de refraccion esta interpuesto entre un obturador a presion de la imagen del detector 19 y un recipiente subyacente 2.
Preferentemente, el sistema 21 de refraccion comprende una lente telecentrica y/o una o mas lentes de Fresnel y/o una o mas lentes hipercentricas y/o un sistema de lentes hipercentricas y/o un cilindro 32 que tenga una superficie lateral interior reflectante. Ventajosamente, de esta manera es posible mejorar la deteccion de las superficies laterales (que la “mota 20” esta presente en ellas).
En cuanto a la ultima alternativa recien mencionada (cilindro 32, teniendo su superficie lateral interior un acabado especular), la Figura 18 muestra un ejemplo de la imagen de la superficie lateral of un recipiente 2 reflejada en el espejo cuando es detectada desde arriba por el detector 19. Mas espedficamente, en la imagen, la “mota” 20 esta representada por el texto en relieve (mota 20), debajo del cual se aplicara la etiqueta.
Ademas, de nuevo en la Figura 18, es posible ver que la imagen central representa la imagen directa (no reflejada) del recipiente 2, en la que es posible ver el texto en relieve (mota 20), debajo del cual se aplicara la etiqueta.
Mas espedficamente, la unidad de control esta configurada para girar el soporte 14 del carrusel 12 sobre el cual se carga el recipiente detectado 2 un angulo calculado durante el movimiento del carrusel 12, de tal modo que, en el primer tramo de movimiento del carrusel 12, partiendo de la estacion 6 de carga, el recipiente 2 sea orientado directamente en la orientacion final sin realizar ninguna revolucion completa sobre sf mismo para la deteccion de toda la superficie lateral.
Ademas, como puede verse en las Figuras 1a, 5, 9a y 13, la maquina 1 comprende un detector adicional 30 colocado a lo largo del penmetro del carrusel y aguas debajo de la estacion 6 de carga. Mas espedficamente, el detector adicional 30 esta configurado para detectar una imagen del recipiente 2 una vez que este ha girado sobre sf un angulo calculado por el soporte 14. En otras palabras, el detector adicional 30 esta configurado para detectar la orientacion final del recipiente 2 de tal modo que compruebe la presencia de cualquier desviacion con respecto a la orientacion final del recipiente 2 con respecto a una orientacion final teorica calculada de antemano (por ejemplo, para obtener un etiquetado correcto).
Por esta razon, la unidad de control esta conectada al detector adicional 30 y esta configurada para:
- recibir del detector adicional 30 la informacion relativa a la orientacion final del recipiente 2;
- procesar la informacion de deteccion y calcular la desviacion angular del recipiente 2 entre la orientacion final y la orientacion final teorica;
- accionar los medios de movimiento para girar el soporte 14 un angulo correspondiente a la desviacion angular calculada de modo que el recipiente 2 sea girado a la orientacion final teorica.
Preferentemente, el detector adicional 30 esta ffsicamente situado en una posicion separada de la estacion 6 de carga a lo largo de la periferia del carrusel 12.
Preferentemente, el detector adicional 30 es un detector de imagenes (camara fotografica) y/o videos (camara de video) de tipo conocido.
Tambien se debena hacer notar que la maquina 1 tambien comprende una unidad 22 de transferencia de salida sincronizada en movimiento con el carrusel 12 y configurada para retirar los recipientes 2 uno a uno de los soportes 14 del carrusel 12 en una estacion 23 de descarga separada de la estacion 6 de carga a lo largo del recorrido de suministro. La unidad 22 de transferencia de salida esta configurada para transportar cada recipiente 2 recogido a una estacion 24 de salida.
Preferentemente, la unidad 22 de transferencia de entrada comprende una rueda de transferencia en estrella de entrada giratoria alrededor de su respectivo eje 29 de rotacion. La rueda de transferencia de salida en estrella comprende varios alojamientos 10, en los cuales se inserta cada recipiente 2 durante la transferencia de la estacion 23 de descarga a la estacion 24 de salida.
En una primera realizacion, cada alojamiento 10 comprende medios 7 de retencion en una posicion similares a los definidos para la rueda de transferencia en estrella de entrada.
En una segunda realizacion, los medios 7 para el mantenimiento en posicion no estan presentes, pero hay un panel semicircular 25 de contacto ubicado a lo largo de un tramo periferico de la rueda de transferencia en estrella de la estacion 23 de descarga a la estacion 24 de salida para impedir que los recipientes 2 se salgan de los respectivos alojamientos 10.
Ademas, la maquina 1 comprende medios 26 de salida que se extienden alejandose de la estacion 24 de salida y configurados para transportar cada recipiente 2 alejandolo del carrusel 12. Preferentemente, los medios 26 de salida comprenden una cinta transportadora y, aun mas preferentemente, la cinta transportadora es una parte de la cinta transportadora de los medios 3 de entrada.
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La presente invencion tambien versa sobre un metodo para mover a lo largo del recorrido de suministro los recipientes 2 que han de ser procesados. El metodo deriva directamente de lo que se ha descrito anteriormente relativo a la maquina 1 para mover recipientes 2, lo cual es incorporado aqu en su integridad.
Mas espedficamente, el metodo comprende una etapa de suministro de los recipientes 2 a una estacion 4 de entrada a lo largo del recorrido de suministro (Figuras 2 y l0). Subsiguientemente, el metodo comprende la transferencia de un recipiente 2 cada vez de la estacion 4 de entrada a la estacion 6 de carga usando la unidad 5 de transferencia (Figuras 3, 4, 11, 12).
La etapa de transferencia se logra manteniendo fija la orientacion of cada recipiente 2 con respecto a la propia unidad de transferencia durante el recorrido de la estacion 4 de entrada a la estacion 6 de carga. Ademas, la etapa de transferencia comprende la carga del recipiente 2 en un soporte 14 del carrusel 12 cuando el soporte 14 esta situado en la estacion 6 de carga.
Segun la presente invencion, el metodo comprende detectar la orientacion inicial de cada recipiente 2 con respecto al eje central de extension del mismo, en una posicion del recipiente 2 aguas arriba de la estacion 6 de carga en el carrusel 12 a lo largo del recorrido de suministro. Ademas, el metodo comprende calcular el angulo de rotacion del soporte 14 para girar el recipiente 2 cargado sobre el mismo a una orientacion final predeterminada en funcion de la orientacion inicial detectada y del movimiento impartido por la unidad de transferencia. Por ultimo, el metodo comprende una etapa de rotacion del soporte 14 el angulo calculado de rotacion despues de que el recipiente 2 haya sido colocado en el soporte 14 para girar el recipiente 2 en una orientacion final predeterminada.
Preferentemente, la etapa de deteccion se produce en la estacion 4 de entrada. En detalle, la etapa de deteccion se produce fuera del borde horizontal del carrusel 12.
Aun mas preferentemente, la etapa de deteccion se produce desde arriba, con respecto a cada recipiente 2, de tal modo que el detector 19 este situado encima del recipiente 2 y orientado hacia la parte superior de este.
Las Figuras 1a, 5, 9a y 13 muestran la etapa en la que el soporte 14 del carrusel 12 gira el angulo calculado, de tal modo que alcance la orientacion final predeterminada.
Mas espedficamente, la etapa de deteccion de la orientacion inicial del recipiente comprende una subetapa de procesamiento de la imagen capturada por el detector 19 que escanea el area periferica alrededor de la parte superior o boca o tapa 31 del recipiente 2 presente en la imagen y correspondiente a la superficie lateral del recipiente 2. De esa manera, es posible determinar la orientacion inicial del recipiente 2 en funcion de una “mota” 20 situada en la superficie lateral.
La invencion logra los objetivos preestablecidos.
Mas espedficamente, la maquina 1 de movimiento de los recipientes 2 reduce las dimensiones del soporte 14 del sensor a lo largo del borde del carrusel 12, dado que no hay presente soporte 14 alguno para el sensor a lo largo del carrusel 12, ya que el sensor esta situado aguas arriba de la estacion 6 de carga.
Ademas, la presente invencion permite que se optimicen la temporizacion y los espacios para detectar la orientacion del recipiente 2. En efecto, cuando el recipiente 2 es introducido en el carrusel 12, la orientacion relativa es reconocida y tambien el angulo de rotacion necesario para llevarlo a la orientacion predeterminada final. Ademas, una vez que el recipiente 2 ha sido cargado en un soporte 14, este es girado unicamente el angulo necesario para llevarlo a la posicion final y no precisa una rotacion inicial completa para el escaneo de la superficie lateral (como en la tecnica anterior). En consecuencia, la operacion completa para la colocacion del recipiente 2 en la orientacion final ocupa un angulo de carrusel 12 menor que el de la tecnica anterior.
Por ultimo, dado que el detector 19 se aplica aguas arriba de la estacion 6 de carga y fuera del carrusel 12, es posible detectar el recipiente 2 de arriba abajo, de tal modo que se detecte una “mota 20” del recipiente 2 presente en una parte superior o superficie lateral respectiva.
Claims (12)
- 510152025303540455055REIVINDICACIONES1. Una maquina (1) para mover recipientes (2) que han de ser procesados a lo largo de un recorrido de suministro, que comprende:- medios (3) de entrada para suministrar los recipientes (2) a una estacion (4) de entrada;- una unidad (5) de transferencia de entrada situada en la estacion (4) de entrada y configurada para meter los recipientes (2) uno a uno y llevarlos a una estacion (6) de carga a lo largo del recorrido de suministro;- un carrusel (12) giratorio en torno a su arbol de rotacion y que comprende varios soportes giratorios (14) dispuestos alrededor de su periferia para soportar los respectivos recipientes (2); estando montado el carrusel (12) en la estacion (6) de carga y estando sincronizado en movimiento con la unidad (5) de transferencia de entrada de modo que cada recipiente (2) descargado por la unidad (5) de transferencia sea colocada en un respectivo soporte (14) del carrusel (12);- medios para mover cada soporte (14) y configurados para hacer que este gire en torno a su propio eje un angulo de rotacion durante el movimiento del carrusel (12);- un detector (19) configurado para detectar una imagen de cada recipiente (2) y situado aguas arriba de la estacion (6) de carga en el carrusel (12) a lo largo del recorrido de suministro; estando situado el detector (19) encima de los recipientes (2) y estando configurado para detectar una imagen de cada recipiente (2) de arriba abajo;- una unidad de control operativamente conectada al detector (19) y a los medios para mover cada soporte (14) del carrusel (12) y configurada para:• recibir la imagen del recipiente (2) detectada por el detector (19);• determinar la orientacion de cada recipiente (2) con respecto al eje central de extension del mismo;• calcular el angulo de rotacion del soporte (14) para girar el recipiente (2) cargado en el mismo hasta una orientacion final predeterminada en funcion de la orientacion inicial detectada;• accionar dichos medios de movimiento para girar el soporte (14) el angulo calculado de rotacion despues de que el recipiente (2) haya sido colocado en el soporte (14) para girar el recipiente (2) en una orientacion final predeterminada;• escanear el area periferica alrededor de la parte superior o boca o tapa (31) del recipiente (2) presente en la imagen detectada por el detector (19) correspondiente a la superficie lateral del recipiente (2) para determinar la orientacion inicial del recipiente (2) en funcion de una marca distintiva (20) situada en la superficie lateral;caracterizada por que la unidad (5) de transferencia comprende medios (7) de retencion para mantener la posicion de los recipientes (2) con respecto a la propia unidad de transferencia para que se mantenga la orientacion de cada recipiente (2) con respecto a su propio eje principal (28) de extension mientras es transportado de la estacion (4) de entrada a la estacion (6) de carga;y por que la unidad de control esta configurada para calcular el angulo de rotacion del soporte (14) tambien en funcion del movimiento impartido por la unidad (5) de transferencia para transportar el recipiente (2) de una zona de deteccion, en la que el detector (19) detecta la orientacion inicial del recipiente (2), a la estacion (6) de carga.
- 2. La maquina (1) segun la reivindicacion 1 caracterizada por que el detector (19) esta situado entre la estacion (4) de entrada y la estacion (6) de carga a lo largo de un tramo de recorrido para suministrar el recipiente (2) situado en la unidad (5) de transferencia; comprendiendo la unidad (5) de transferencia varios alojamientos (10) para alojar respectivos recipientes, estando situado cada alojamiento (10) en una parte inferior del recipiente (2) de tal modo que deje libre la mayor parte de la pared lateral del recipiente (2) para la deteccion.
- 3. La maquina (1) segun la reivindicacion 1 caracterizada por que el detector (19) esta situado en la estacion (4) de entrada.
- 4. La maquina (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que el detector (19) esta configurado para recibir rayos para detectar la imagen enmarcada del recipiente (2); comprendiendo el detector (19) un sistema (21) de refraccion para refractar los rayos de la imagen enmarcada y configurado para detectar una imagen de las paredes laterales del recipiente enmarcado (2).
- 5. La maquina (1) segun la reivindicacion 4 caracterizada por que el sistema (21) de refraccion comprende una lente telecentrica y/o una o mas lentes de Fresnel y/o una o mas lentes hipercentricas y/o un sistema de lentes hipercentricas y/o un cilindro (32) que tenga una superficie lateral interior reflectante.
- 6. La maquina (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que el detector (19) es un detector (19) de imagenes, preferentemente una camara fotografica o una camara de video.
- 7. La maquina (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que la unidad (5) de transferencia comprende una rueda en estrella que gira en torno a su eje de rotacion y que tiene varios alojamientos (10) dispuestos alrededor de su periferia para alojar los recipientes (2) que han de ser transferidos;510152025303540455055estando situados los medios (7) de retencion en cada alojamiento (10) de modo que mantengan el recipiente (2) en una posicion dentro del alojamiento (10); estando sincronizada la rueda giratoria en estrella con el movimiento del carrusel (12) de modo que lleve un recipiente (2) cada vez a respectivos soportes (14) del carrusel (12).
- 8. La maquina (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que comprende medios separadores (17) para separar los recipientes (2), operativamente conectados a los medios (3) de entrada y extendiendose a lo largo de al menos parte de los medios (3) de entrada hasta la estacion (4) de entrada para separar un recipiente (2) de otro antes de que alcance la estacion (4) de entrada.
- 9. La maquina (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que comprende una unidad (22) de transferencia de salida sincronizada en movimiento con el carrusel (12) y configurada para retirar los recipientes (2) uno a uno de los soportes (14) del carrusel (12) en una estacion (23) de descarga separada de la estacion de carga a lo largo del recorrido de suministro; estando configurada la unidad (22) de transferencia de salida para transportar cada recipiente (2) recogido hasta una estacion (24) de salida; comprendiendo la maquina (1) medios (26) de suministro de salida que se extienden alejandose de la estacion (24) de salida y configurados para transportar cada recipiente (2) alejandolo del carrusel (12).
- 10. La maquina (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que el carrusel (12) comprende varias unidades (16) de sujecion para sujetar los recipientes (2) y situadas encima y en los soportes (14) del carrusel (12); siendo amovible cada unidad (16) de sujecion desde una posicion elevada hasta una posicion baja con respecto al recipiente (2) de modo que lo mantenga presionado contra el soporte (14) tras la carga del recipiente (2) sobre este.
- 11. La maquina (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que comprende un detector adicional (30) situado a lo largo del penmetro del carrusel (12) y aguas debajo de la estacion (6) de carga para detectar la orientacion final del recipiente (2) tras su rotacion sobre sf mismo el angulo calculado; estando conectada la unidad de control al detector adicional (30) y estando configurada para:- recibir del detector adicional (30) la informacion sobre la orientacion final del recipiente (2);- procesar la informacion y calcular la desviacion angular del recipiente (2) entre la orientacion final detectada y una orientacion final teorica predeterminada;- accionar los medios de movimiento para girar el soporte (14) un angulo correspondiente a la desviacion angular calculada de modo que el recipiente (2) sea girado a la orientacion final teorica.
- 12. Un metodo para mover recipientes (2) que han de ser procesados a lo largo de un recorrido de suministro, que comprende las siguientes etapas:- suministrar los recipientes (2) a una estacion (4) de entrada a lo largo del recorrido de suministro;- transferir un recipiente (2) cada vez de la estacion (4) de entrada a una estacion (6) de transferencia de carga usando una unidad (5) de transferencia; comprendiendo la etapa de transferencia la carga del recipiente (2) en un soporte (14) de un carrusel (12) giratorio en torno a su arbol de rotacion cuando el soporte (14) esta situado en la estacion (6) de carga;- detectar una imagen de cada recipiente (2) con respecto al eje central de extension del mismo en una posicion en la que el recipiente (2) esta aguas arriba de la estacion (6) de carga en el carrusel (12) a lo largo del recorrido de suministro;- determinar la orientacion de cada recipiente (2) con respecto al eje central de extension del mismo;- calcular el angulo de rotacion del soporte (14) para girar el recipiente (2) cargado en el mismo hasta una orientacion final predeterminada en funcion de la orientacion inicial detectada;- girar el soporte (14) el angulo calculado de rotacion despues de que el recipiente (2) haya sido colocado en el soporte (14) para girar el recipiente (2) en una orientacion final predeterminada;comprendiendo dicha etapa de determinacion de la orientacion inicial del recipiente (2) una subetapa de procesamiento de la imagen capturada por el detector (19) que escanea el area periferica alrededor de la parte superior o boca o tapa (31) del recipiente (2) presente en la imagen y correspondiente a la superficie lateral del recipiente (2) para determinar la orientacion inicial del recipiente (2) en funcion de una marca (20) de reconocimiento situada en la superficie lateral;caracterizado por que la etapa de transferencia se logra manteniendo fija la orientacion de cada recipiente (2) con respecto a la propia unidad de transferencia durante el recorrido de la estacion (4) de entrada a la estacion (6) de carga; y por que la etapa de calculo del angulo de rotacion del soporte (14) se lleva a cabo teniendo en cuenta el movimiento impartido por la unidad (5) de transferencia para transportar el recipiente (2) de una zona de deteccion, en la que el detector (19) detecta la orientacion inicial del recipiente (2), a la estacion (6) de carga.
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