ITBO20010222A1

ITBO20010222A1 - DEVICE AND METHOD FOR CHECKING THE WEIGHT OF CONTAINERS

Info

Publication number: ITBO20010222A1
Application number: IT2001BO000222A
Authority: IT
Inventors: Luigi Gazzotti
Original assignee: Key Packaging S R L
Priority date: 2001-04-13
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2002-10-13
Also published as: ITBO20010222A0

Description

DISPOSITIVO E METODO PER IL CONTROLLO DEL PESO DI CONTENITORI DEVICE AND METHOD FOR CHECKING THE WEIGHT OF CONTAINERS

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invenzione s’inquadra nel settore tecnico delle macchine automatiche per il confezionamento di astucci, ed in particolare nelle macchine etichettatrici. The present invention falls within the technical sector of automatic machines for packaging cartons, and in particular in labeling machines.

In particolare l’invenzione si riferisce ad un metodo e ad un dispositivo per il controllo del peso di confezioni o contenitori, ad esempio astucci di cartone movimentati con moto continuo nelle macchine automatiche confezionatrici e/o etichettatrici. In particular, the invention refers to a method and a device for controlling the weight of packages or containers, for example cardboard boxes handled with continuous motion in automatic packaging and / or labeling machines.

I dispositivi noti di controllo del peso sono generalmente costituiti da tre nastri singolarmente motorizzati con le seguenti funzioni: il primo nastro riceve i prodotti, li accelera rispetto alla cadenza di arrivo separandoli di uno spazio sufficiente per consentire la successiva pesatura singolarizzata; il secondo nastro è montato su una cella di carico ed effettua la pesatura dinamicamente con il prodotto in movimento ed ha lunghezza sufficiente per stabilizzare la lettura di un singolo prodotto ma inferiore alla spaziatura tra i prodotti singolarizzati; il terzo nastro, non sempre presente, serve per consentire lo scarto degli eventuali prodotti non conformi e convogliare i rimanenti prodotti sulla linea a valle per le successive operazioni di confezionamento. Known weight control devices generally consist of three individually motorized belts with the following functions: the first belt receives the products, accelerates them with respect to the arrival cadence, separating them by a space sufficient to allow subsequent singularized weighing; the second belt is mounted on a load cell and carries out the weighing dynamically with the moving product and has sufficient length to stabilize the reading of a single product but less than the spacing between the singularized products; the third belt, not always present, is used to allow the rejection of any non-compliant products and convey the remaining products on the downstream line for subsequent packaging operations.

II principale svantaggio dei metodi e dispositivi noti consiste nel fatto che essi costituiscono moduli che richiedono l’impiego di almeno due distinti nastri di trasporto, con distinte motorizzazioni, e quindi possono essere installati solo su macchine opportunamente predisposte. The main disadvantage of known methods and devices consists in the fact that they constitute modules that require the use of at least two separate conveyor belts, with distinct motorizations, and therefore can only be installed on suitably prepared machines.

Altro svantaggio dei dispositivi noti consiste nelle loro considerevoli dimensioni e nella difficoltà di eliminare l’influenza sulla pesatura delle vibrazioni indotte dal secondo nastro di pesatura e dai prodotti in movimento. Ulteriore svantaggio è dovuto al predominante peso del modulo rispetto a quello della confezione da pesare ed agli effetti delle sollecitazioni meccaniche a cui il modulo stesso è sottoposto. Another disadvantage of known devices is their considerable size and the difficulty of eliminating the influence on the weighing of the vibrations induced by the second weighing belt and by the moving products. A further disadvantage is due to the predominant weight of the module with respect to that of the package to be weighed and to the effects of the mechanical stresses to which the module itself is subjected.

Il principale scopo della presente invenzione è quello di proporre un dispositivo di controllo del peso di contenitori o altri elementi che consenta di effettuare il controllo del peso con il contenitore fermo senza arrestare il flusso continuo dei contenitori alimentati. The main object of the present invention is to propose a device for controlling the weight of containers or other elements which allows to check the weight with the container stopped without stopping the continuous flow of the fed containers.

Ulteriore scopo è quello di proporre un dispositivo assai compatto, con ridotti ingombri, che costituisca un modulo funzionale indipendente e separato, facilmente installabile su una macchina ad esempio confezionatrice e/o etichettatrice. A further object is to propose a very compact device, with reduced overall dimensions, which constitutes an independent and separate functional module, which can be easily installed on a machine, for example packaging and / or labeling machine.

Altro scopo è quello di proporre un dispositivo che permetta di utilizzare un solo nastro di trasporto nella macchina, senza la necessità di interromperlo o di utilizzare altri nastri aggiuntivi, con evidenti vantaggi economici e di affidabilità. Another object is to propose a device which allows to use a single conveyor belt in the machine, without the need to interrupt it or to use other additional belts, with evident economic and reliability advantages.

Ulteriore scopo è quello di proporre un metodo ed un dispositivo che permettano di variare facilmente le modalità di pesatura secondo la tipologia ed il formato del contenitore o elemento da pesare. A further object is to propose a method and a device which allow to easily vary the weighing methods according to the type and format of the container or element to be weighed.

Ulteriore scopo è quello di proporre un dispositivo in grado di utilizzare celle di carico commerciali, aventi diverse caratteristiche tecniche e dimensionali, in funzione delle specifiche richieste. A further object is to propose a device capable of using commercial load cells, having different technical and dimensional characteristics, according to the specific requests.

Ulteriore scopo è quello di proporre un dispositivo dotato di elevata sensibilità e precisione. A further object is to propose a device with high sensitivity and precision.

Gli scopi sopraindicati sono ottenuti in accordo con il contenuto delle rivendicazioni. The above objects are achieved in accordance with the content of the claims.

Le caratteristiche della presente invenzione sono evidenziate nel seguito con particolare riferimento alle allegate tavole di disegno, in cui: The characteristics of the present invention are highlighted below with particular reference to the attached drawing tables, in which:

- la figura 1 illustra una vista frontale del dispositivo oggetto della presente invenzione in una condizione di montaggio ad una macchina, in cui alcune parti sono state asportate per meglio evidenziarne altre; Figure 1 illustrates a front view of the device according to the present invention in a condition of assembly on a machine, in which some parts have been removed to better highlight others;

- la figura 2 illustra una vista parziale in pianta di figura 1 ; Figure 2 shows a partial plan view of Figure 1;

- la figura 3 illustra schematicamente una sequenza operativa del dispositivo di figura 1 in accordo con il metodo oggetto dell’invenzione; - la figura 4 illustra una vista schematica di un avariarne della sequenza operativa del dispositivo di figura 1 ; - figure 3 schematically illustrates an operating sequence of the device of figure 1 in accordance with the method object of the invention; Figure 4 illustrates a schematic view of a variant of the operating sequence of the device of Figure 1;

- le figure 5 e 6 illustrano viste schematiche ridotte rispettivamente frontale e dall’alto di una macchina confezionatrice in cui è inserito il dispositivo di figura 1. - Figures 5 and 6 illustrate schematic views reduced respectively from the front and from the top of a packaging machine in which the device of figure 1 is inserted.

Con riferimento alle figure 1 , 2, 5 e 6, il riferimento 1 indica il dispositivo per il controllo del peso di contenitori 20 che è costituito da una coppia di mezzi di accelerazione 2, posti affacciati ai lati opposti di un trasportatore 9 di una macchina 15 ad esempio confezionatrice e/o etichettatrice. With reference to figures 1, 2, 5 and 6, reference 1 indicates the device for checking the weight of containers 20 which consists of a pair of acceleration means 2, placed facing opposite sides of a conveyor 9 of a machine 15 for example packaging and / or labeling machine.

Tale trasportatore 9 può essere costituito, per esempio, da due distinte cinghie di trasporto, aventi denti di trascinamento 10 equidistanti, che riscontrano i contenitori 20, ad esempio astucci, che vengono così movimentati con moto uniforme e continuo. Said conveyor 9 can be constituted, for example, by two distinct transport belts, having driving teeth 10 equidistant, which meet the containers 20, for example cases, which are thus moved with uniform and continuous motion.

È anche previsto che detto trasportatore 9 possa essere costituito da un singolo nastro, o da una pluralità di cinghie, o da catene o simili. It is also envisaged that said conveyor 9 can be constituted by a single belt, or by a plurality of belts, or by chains or the like.

I contenitori 20 sono supportati nella loro traslazione da guide fisse 12 parallele, poste lateralmente alle cinghie del trasportatore 9 e rialzate rispetto a queste ultime. The containers 20 are supported in their translation by fixed parallel guides 12, placed laterally to the belts of the conveyor 9 and raised with respect to the latter.

Ciascun mezzo di accelerazione 2 comprende un rullo di trascinamento 6, generalmente in materiale elastomero o plastico, posto in rotazione da un rullo motore 7 azionato da un motore 8, ad esempio elettrico del tipo passopasso. Il collegamento tra rullo motore 7 ed il rullo di trascinamento 6 può essere per ingranamento diretto per frizione, come illustrato in figura 2, oppure indiretto tramite ingranamento di opportune ruote dentate, note e non illustrate, coassiali a detti rulli o tramite una cinghia, nota e non illustrata. II riferimento 11 indica una cella di carico, connessa rigidamente ad un supporto 3, vincolato ad esempio alla struttura del dispositivo. La cella di carico 11 reca superiormente pattini di pesatura 4 per il contenitore 20 e disposti rialzati e lateralmente rispetto al trasportatore 9. I pattini di pesatura 4 sono disposti a valle di mezzi di accelerazione 2. Each acceleration means 2 comprises a drive roller 6, generally made of elastomeric or plastic material, which is rotated by a drive roller 7 driven by a motor 8, for example electric of the stepper type. The connection between the drive roller 7 and the drive roller 6 can be by direct meshing by friction, as illustrated in Figure 2, or indirectly by meshing suitable toothed wheels, known and not illustrated, coaxial to said rollers or by means of a known belt. and not illustrated. Reference 11 indicates a load cell, rigidly connected to a support 3, constrained for example to the structure of the device. The load cell 11 carries weighing skids 4 at the top for the container 20 and arranged raised and laterally with respect to the conveyor 9. The weighing skids 4 are arranged downstream of acceleration means 2.

Il dispositivo 1 può comprendere pattini fissi 5 sostanzialmente allineati ai pattini di pesatura 4. The device 1 can comprise fixed skids 5 substantially aligned with the weighing skids 4.

Le guide fisse 12 sono interrotte in corrispondenza dei pattini di pesatura 4 e dei pattini fissi 5. The fixed guides 12 are interrupted at the weighing skids 4 and the fixed skids 5.

La cella di carico 11 può essere, ad esempio, del tipo a flessione con elementi di misura ad estensimetri elettrici o ad elementi piezoelettrici, che forniscono un segnale elettrico analogico proporzionale al peso del contenitore 20. The load cell 11 can be, for example, of the bending type with measuring elements with electrical strain gauges or piezoelectric elements, which provide an analog electrical signal proportional to the weight of the container 20.

Un’unità di acquisizione ed elaborazione, di tipo noto e non illustrato, provvede a gestire tale segnale ed a fornire relative informazioni ad un’unità di controllo della macchina. An acquisition and processing unit, of a known type and not illustrated, manages this signal and provides related information to a control unit of the machine.

Detta unità di controllo può controllare la velocità di rotazione del motore 8. E’ previsto che il dispositivo 1 possa comprendere mezzi sensori, ad esempio encoder o fotocellule o microinterruttori, di tipo noto e non illustrato, connessi a detta unità di controllo e che rilevano la posizione del contenitore 20 ad esempio in corrispondenza dei rulli di trascinamento 6. Said control unit can control the rotation speed of the motor 8. The device 1 may comprise sensor means, for example encoders or photocells or microswitches, of a known type and not shown, connected to said control unit and which detect the position of the container 20 for example in correspondence with the drawing rollers 6.

II dispositivo 1 comprende, inoltre, organi di regolazione 40, ad esempio consistenti in un mezzo di posizionamento in due direzioni del tipo a viti azionate manualmente, per i mezzi di accelerazione 2. The device 1 also comprises adjustment members 40, for example consisting of a means for positioning in two directions of the type with manually operated screws, for the acceleration means 2.

Gli organi di regolazione 40 permettono di regolare la posizione longitudinale e trasversale di ciascun mezzo di accelerazione 2 rispetto al trasportatore 9 per adattare il dispositivo 1 al formato dei contenitori 20. The adjustment members 40 allow to adjust the longitudinal and transverse position of each acceleration means 2 with respect to the conveyor 9 in order to adapt the device 1 to the format of the containers 20.

Il funzionamento del dispositivo 1 prevede che il singolo contenitore 20, trasportato, con moto continuo a velocità pressoché costante, dai denti 10, posti a monte del relativo contenitore, e supportato dalle guide fisse 12, venendo lateralmente a contatto con la coppia di rulli di trascinamento 6, in corrispondenza di una condizione di riscontro R, sia accelerato da questi ultimi sostanzialmente nella direzione T del moto delle cinghie del trasportatore 9. I rulli di trascinamento 6 ruotano, infatti, ad una medesima velocità angolare, tale da determinare una velocità tangenziale periferica sul loro raggio esterno superiore alla velocità di traslazione del trasportatore 9. Il contenitore 20 a seguito della accelerazione subita, viene sospinto in avanti nella direzione e verso T di marcia, scivolando prima sui pattini fissi 5 e poi su quelli di pesatura 4 ad una velocità superiore a quella delle cinghie 9. In corrispondenza dei pattini di pesatura 4 il contenitore 20 è arrestato dai denti 10 a valle del contenitore 20 stesso in corrispondenza di una condizione di pesatura P. The operation of the device 1 foresees that the single container 20, transported, with continuous motion at almost constant speed, by the teeth 10, placed upstream of the relative container, and supported by the fixed guides 12, coming laterally into contact with the pair of rollers dragging 6, in correspondence with an abutment condition R, is accelerated by the latter substantially in the direction T of the motion of the conveyor belts 9. The driving rollers 6 in fact rotate at the same angular speed, such as to determine a tangential speed peripheral on their outer radius greater than the speed of translation of the conveyor 9. Following the acceleration undergone, the container 20 is pushed forward in the direction and towards T of travel, sliding first on the fixed shoes 5 and then on the weighing ones 4 at a speed higher than that of the belts 9. At the weighing skids 4 the container 20 is stopped by the den ti 10 downstream of the container 20 itself in correspondence with a weighing condition P.

I pattini fissi 5 possono presentare una porzione inclinata 30 per facilitare il passaggio del contenitore 20 dalle guide 12 ai pattini fissi 5 stessi. The fixed shoes 5 can have an inclined portion 30 to facilitate the passage of the container 20 from the guides 12 to the fixed shoes 5 themselves.

Non appena i denti 10 a valle del contenitore 20 si distaccano da quest’ultimo che sosta sui pattini di pesatura 4, la cella di carico 11 effettua la misurazione del peso. Dopo tale misurazione i denti di trascinamento 10 a monte del contenitore 20 raggiungono e riscontrano di nuovo il contenitore 20 stesso e lo trascinano fuori dai pattini di pesatura 4. As soon as the teeth 10 downstream of the container 20 detach from the latter which rests on the weighing skids 4, the load cell 11 measures the weight. After this measurement, the dragging teeth 10 upstream of the container 20 again reach and meet the container 20 itself and drag it out of the weighing skids 4.

L’intervallo di tempo disponibile per la pesatura è dunque funzione delle dimensioni del contenitore 20, del passo tra denti di trascinamento 10, dalla velocità di traslazione delle cinghie di trasporto 9 e dall’accelerazione che i rulli di trascinamento 6 imprimono al contenitore 20, senza danneggiarlo o espellerlo fuori dal dispositivo e quindi dalla macchina confezionatrice. The time interval available for weighing is therefore a function of the dimensions of the container 20, the pitch between the driving teeth 10, the translation speed of the transport belts 9 and the acceleration that the driving rollers 6 impart to the container 20, without damaging it or expelling it out of the device and therefore from the packaging machine.

È anche previsto che ciascun motore 8, in corrispondenza della condizione di riscontro R del contenitore 20 con i rulli di trascinamento 6 rilevata dai mezzi sensori, possa essere controllato dall’unità di controllo per imprimere al corrispondente rullo di trascinamento 6 una velocità angolare variabile ad esempio crescente. It is also envisaged that each motor 8, in correspondence with the abutment condition R of the container 20 with the drive rollers 6 detected by the sensor means, can be controlled by the control unit to impart to the corresponding drive roll 6 a variable angular speed at growing example.

Una variante del dispositivo 1 prevede, come illustrato nella fasi operative schematizzate in figura 4, che il motore 8 imponga inizialmente alla coppia di rulli di trascinamento 6, in corrispondenza del loro contatto con il contenitore 20, una velocità tangenziale periferica uguale a quella di traslazione delle cinghie del trasportatore 9. In questo modo si realizza un trascinamento sincrono del contenitore 20, che risulta trascinato contemporaneamente dai mezzi di accelerazione 2 e dal dente 10 del trasportatore 9. Progressivamente, dopo un primo tratto di trascinamento a velocità costante, i rulli di trascinamento 6 sono accelerati, imprimendo al contenitore la spinta necessaria a scivolare fino sopra ai pattini di pesatura 4 della cella di carico 11 ad una velocità superiore a quella delle cinghie del trasportatore 9. A variant of the device 1 provides, as illustrated in the operating steps schematized in Figure 4, that the motor 8 initially imposes a peripheral tangential speed equal to the translation speed on the pair of driving rollers 6, in correspondence with their contact with the container 20. of the belts of the conveyor 9. In this way, a synchronous dragging of the container 20 is achieved, which is simultaneously dragged by the acceleration means 2 and by the tooth 10 of the conveyor 9. Progressively, after a first trailing stretch at constant speed, the dragging 6 are accelerated, giving the container the thrust necessary to slide up over the weighing skids 4 of the load cell 11 at a speed higher than that of the conveyor belts 9.

Questa soluzione è particolarmente indicata, per esempio, nel caso di contenitori aventi un rilevante ingombro trasversale che non possono essere posti subito in contatto con i rulli di trascinamento 6 ad alta velocità, che imprimerebbero accelerazioni troppo elevate ai contenitori 20. This solution is particularly suitable, for example, in the case of containers having a considerable transverse bulk which cannot be placed immediately in contact with the high speed drive rollers 6, which would impart too high accelerations to the containers 20.

Una variante, di cui non è necessaria la raffigurazione, prevede la mancanza delle guide fisse 12. In questa variante il contenitore 20 è supportato dalle cinghie del trasportatore 9 ed avviato ai pattini di pesatura 4 dai pattini fissi 5 le cui porzioni inclinate 30 facilitano il passaggio del contenitore 20. A variant, of which the representation is not necessary, provides for the absence of fixed guides 12. In this variant the container 20 is supported by the belts of the conveyor 9 and sent to the weighing skids 4 by the fixed skids 5 whose inclined portions 30 facilitate the passage of the container 20.

Il principale vantaggio della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di controllo del peso di contenitori movimentati con moto continuo che, oltre ad essere assai compatto, con ridotti ingombri, costituisce un modulo funzionale indipendente e separato, facilmente installabile su una macchina ad esempio confezionatrice e/o etichettatrice. The main advantage of the present invention is to provide a device for controlling the weight of containers handled with continuous motion which, in addition to being very compact, with reduced overall dimensions, constitutes an independent and separate functional module, which can be easily installed on a machine such as a packaging machine. and / or labeller.

Altro vantaggio è quello di fornire un dispositivo che permette di utilizzare un solo nastro di trasporto nella macchina, senza la necessità di interromperlo o di utilizzarne altri aggiuntivi, con evidenti vantaggi economici e di affidabilità. Ulteriore vantaggio è quello di fornire un metodo ed un dispositivo che permettono di variare facilmente le modalità di pesatura a seconda della tipologia e del formato del contenitore o della confezione da pesare. Another advantage is that of providing a device which allows only one conveyor belt to be used in the machine, without the need to interrupt it or to use other additional ones, with obvious economic and reliability advantages. A further advantage is that of providing a method and a device which allow to easily vary the weighing methods according to the type and format of the container or package to be weighed.

Altro vantaggio del dispositivo è quello di poter utilizzare celle di carico commerciali, aventi diverse caratteristiche tecniche e dimensionali, in funzione delle specifiche richieste. Another advantage of the device is that of being able to use commercial load cells, having different technical and dimensional characteristics, according to the specific requests.

Ulteriore vantaggio consiste nell'elevata sensibilità e precisione del dispositivo proposto. A further advantage is the high sensitivity and precision of the proposed device.

Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive si intendono rientranti neH’ambito protettivo della presente soluzione tecnica, come sopra descritta e nel seguito rivendicata. It is understood that the above has been described by way of non-limiting example, so any construction variants are understood to fall within the protective scope of this technical solution, as described above and claimed hereinafter.

Claims

CLAIMS 1) Device for controlling the weight of containers (20) in a machine, equipped with at least one conveyor (9) moved at constant speed and having a plurality of dragging teeth (10) of the containers (20), characterized by the fact that comprehend: - acceleration means (2) of the container (20) arranged at the side of the at least one conveyor (9); - at least one load cell (11) equipped with weighing skids (4) arranged laterally to said conveyor (9) and downstream of the acceleration means (2); said acceleration means (2) being designed to encounter each container (20) to accelerate it with respect to the speed of the conveyor (9) and push it onto the weighing skids (4) in correspondence with a weighing condition P in which the load cell ( 11) is intended to detect the weight of the non-moving container (20).

2) Device according to claim 1 characterized in that the acceleration means (2) comprise at least one drive roller (6) driven by a motor (8).

3) Device according to claim 2 characterized in that it further comprises a drive roller (7) interposed between the drive roller (6) and the motor (8).

4) Device according to one of the claims 2 or 3 characterized in that the motor (8) is electric of the stepper type.

5) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises adjustment members (40) for adapting the position of the acceleration means (2) to the format of the containers (20).

6) Device according to any one of the preceding claims characterized in that it comprises fixed skids (5) aligned with the weighing skids (4) and provided with an inclined portion (30) to facilitate the passage of the container (20) to the fixed skids (5) ).

7) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises fixed guides (12) arranged laterally to said at least one conveyor (9).

8) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises sensor means capable of detecting the position of the container (20) in correspondence with the acceleration means (2).

9) Method for checking the weight of containers (20) characterized by the fact - moving a container (20) in one direction (T) by means of at least one driving tooth (10) of at least one conveyor (9) placed upstream of the relative container (20); - accelerating the container (20) by means of acceleration means (2) by pushing said container (20) in correspondence with the weighing skids (4) of a load cell (11); - stopping the container (20) at the weighing skids (4) by means of at least one further driving tooth (10) of the conveyor (9) located downstream of the container (20); - detecting the weight of the container (20) by means of the weighing cell (11); move the container (20) through the at least one driving tooth (10) placed upstream of the relative container (20).

10) Method according to claim 9 characterized by the fact of imparting said acceleration to the container (20) by means of a friction between the lateral portions of the latter and the drive rollers (6) of the acceleration means (2).

11) Method according to claim 10 characterized by the fact of controlling the rotation speed of the driving rollers (6) at a constant value.

12) Method according to claim 11, characterized by the fact of varying the rotation speed of the driving rollers (6) in correspondence with the condition of their contact with each container (20)