ITMO990095A1 - Sistema per posizionare oggetti. - Google Patents

Description

Descrizione di invenzione industriale

Sistema per posizionare oggetti

L'invenzione concerne un sistema per posizionare oggetti, in particolare oggetti di forma parallelepipeda o piatta.

Dallo stato della tecnica é noto un sistema per allineare, rispetto ad una direzione predeterminata, oggetti piatti prelevandoli, tramite complessi e costosi dispositivi di estrazione, da magazzini nei quali detti oggetti sono disposti in pile; questo sistema prevede un dispositivo di prelevamento atto a prelevare, ad uno ad uno, gli oggetti da detto magazzino e a deporli su un trasportatore che li trasferisce ad una stazione di orientamento, posta lungo detto trasportatore, nella quale gli oggetti piatti vengono orientati, per allinearli secondo una direzione predeterminata. La stazione di orientamento comprende un tunnel, all'interno del quale passano gli oggetti piatti, trasportati da detto trasportatore.All'interno del tunnel sono disposti un dispositivo di orientamento, che preleva i singoli oggetti dal trasportatore e li orienta, allineandoli secondo una direzione prestabilita, e delle telecamere, che riprendono un immagine di ciascun oggetto, la inviano a mezzi di elaborazione che elaborano detta immagine, per ricavarne l'orientamento dell'oggetto e confrontarlo con un orientamento prestabilito, e comandano il dispositivo di orientamento per fargli allineare l'oggetto lungo detta direzione prestabilita.

Il suddetto sistema di orientamento risulta particolarmente complesso e costoso. Infatti richiede complicati e costosi mezzi di elaborazione delle immagini. Inoltre il dispositivo di orientamento é progettato e costruito con riferimento alla specifica applicazione.

Uno scopo della presente invenzione é di migliorare i sistemi di posizionamento di oggetti; in particolare di fornire un sistema di posizionamento di oggetti costruttivamente semplice e di costo contenuto.

In un primo aspetto della presente invenzione, viene fornito un apparato di posizionamento di oggetti comprendente mezzi di manipolazione dotati di mezzi di presa di detti oggetti, mezzi di riconoscimento atti a riconoscere l'orientamento di detti oggetti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riconoscimento sono mezzi rilevatori di posizione atti a rilevare la posizione di almeno due zone di riferimento di detto oggetto.

In un secondo aspetto della presente invenzione é previsto un apparato per il posizionamento di oggetti corriprendente mezzi manipolatori dotati di mezzi di presa di detti oggetti, mezzi di riconoscimento atti a riconoscere l'orientamento di detti oggetti, detti mezzi manipolatori essendo atti ad estrarre detti oggetti da un magazzino nel quale detti oggetti sono inizialmente collocati.

L’apparato secondo l'invenzione risulta costruttivamente semplice, di costo contenuto e consente di ottenere in modo semplice ed affidabile un orientamento preciso degli oggetti lungo una direzione prestabilita.

L'invenzione sarà descritta nel seguito, con riferimento ai disegni allegati, relativi ad una forma di attuazione puramente esemplificativa e non limitativa dell'invenzione, nei quali:

Figura 1 é una vista in pianta dall'alto di un apparato secondo l'invenzione, per il posizionamento di oggetti piatti ;

Figure 2, 3, 4 e 5 sono particolari della Figura 1, relativi alle fasi del posizionamento di detti oggetti piatti .

Nella Figura 1 é raffigurato un apparato 1 secondo l'invenzione, inserito in un impianto per la lavorazione di elementi piatti 2 per rivestimento o pavimentazione, che devono essere orientati, allineandoli secondo una direzione prestabilita e successivamente tagliati in strisce parallele 17 di larghezza costante.

Gli elementi piatti 2 sono disposti in pile che vengono trasportate da mezzi convogliatori, ad esempio, come illustrato in Figura 1, un primo trasportatore a rulli 3a e un secondo trasportatore a rulli 3b, tra loro paralleli, fino ad una posizione di prelievo PI, o P2, nella quale l'elemento piatto 2 che si trova alla sommità della rispettiva pila viene afferrato ed orientato da mezzi di manipolazione A . I mezzi di manipolazione 4 sono costituiti, ad esempio, da mezzi robotizzati, quali un robot di tipo cosiddetto antropomorfo, dotato di un primo braccio mobile 19, incernierato ad un secondo braccio mobile 5, che può anche essere telescopico. Il primo braccio mobile 19 é accoppiato, alla sua estremità opposta al secondo braccio mobile 5, ad un elemento di supporto 6 atto a ruotare intorno ad un primo asse di rotazione A perpendicolare al piano di trasporto dei trasportatori 3a e 3b. L'estremità del secondo braccio mobile 5, opposta a detto primo braccio mobile 19, é dotata di mezzi di presa 7, comprendenti un telaio 8, dotato di elementi di presa 9 a ventosa. Il telaio 8 può avere una forma qualsiasi, ad esempio una forma quadrata, come rappresentato nelle Figure, gli elementi a ventosa 9 sono disposti in modo da definire un piano di presa dell'elemento piatto 2. Il telaio 8 é girevolmente accoppiato al braccio 5 in modo da poter ruotare intorno ad un secondo asse di rotazione 10 sostanzialmente perpendicolare a detto piano di presa. Il secondo braccio mobile 5 é dotato di mezzi di azionamento, non raffigurati, atti a comandare la rotazione del telaio 8 intorno al secondo asse di rotazione 10. Il telaio 8 é dotato di una coppia di sporgenze 11, preferibilmente rivolte verso l'esterno del telaio 8 e allineate lungo una retta passante per il secondo asse di rotazione 10. All'estremità di ciascuna sporgenza 11 é fissato un mezzo di riconoscimento di tipo ottico 12, ad esempio una fotocellula, o una telecamera, atto a riconoscere dei mezzi di riferimento 13 impressi sulla superficie di ciascun elemento piatto 2. I mezzi di riferimento 13 sono conformati in modo da definire una direzione di riferimento, ad esempio possono assumere la forma di un tratto di linea retta. Nell'esempio raffigurato, nel quale gli elementi piatti 2 sono di forma rettangolare, i mezzi di riferimento 13 sono costituiti da un tratto di linea retta che congiunge i punti medi di due lati opposti dell'elemento piatto 2.

L'apparato 1 secondo l'invenzione comprende inoltre dei mezzi sensori di posizione, non raffigurati, atti a rilevare la posizione angolare del telaio 8 e mezzi di confronto atti a confrontare la posizione del telaio 8, rilevata dai mezzi sensori, con una posizione angolare prefissata, corrispondente ad un corretto orientamento degli elementi piatti 2, e a comandare i mezzi robotizzati 4.

L'impianto per la lavorazione degli elementi piatti 2, raffigurato in Figura 1, comprende inoltre altri due trasportatori, rispettivamente un terzo trasportato 14 e un quarto trasportatore 15, sui quali il secondo braccio mobile 5 può deporre gli elementi piatti 2, dopo averli prelevati dalla rispettiva pila ed averli orientati secondo un orientamento prestabilito. Il terzo trasportatore 14 trasferisce gli elementi piatti 2 ad una stazione 16 di taglio, dove gli elementi piatti 2 vengono tagliati in strisce parallele 17 da un dispositivo 18 di taglio. Il quarto trasportatore 15 serve per trasferire gli elementi piatti 2 ad eventuali diverse stazioni di lavorazione, o a punti di raccolta dove vengono immagazzinati elementi piatti 2 scartati, o che non debbono subire ulteriori lavorazioni, quali, ad esempio, pannelli di protezione degli elementi piatti 2, intercalati agli elementi stessi nella pila. Pertanto i mezzi di manipolazione 4 hanno sia la funzione di prelevare gli elementi piatti 2 da una pila ed orientarli, rilasciandoli sul terzo trasportatore 14, sia la funzione di estrarre dalla pila i pannelli di protezione, o, comunque, elementi da non lavorare. Il funzionamento dell'apparato 1 secondo l'invenzione é il seguente: quando una pila di elementi piatti 2 giunge, tramite uno dei trasportatori 3a, o 3b, in una delle posizioni di prelievo, ad esempio nella posizione PI, il secondo braccio mobile 5 ruota portandosi sulla verticale del primo elemento 2 della pila fino a che una delle due fotocellule 12, o telecamere, viene a trovarsi sulla verticale della linea di riferimento 13, riconoscendone la presenza (Figura 2). Successivamente, i mezzi di azionamento del telaio 8 fanno ruotare il telaio 8 fino a che l'altra delle due fotocellule 12, o telecamere, viene a trovarsi sulla verticale della linea di riferimento 13, rilevandone la presenza (Figura 3). In tal modo, le due fotocellule 12, o telecamere, risultano allineate con la linea di riferimento 13. A questo punto, il secondo braccio mobile 5 scende fino a che le ventose 9 non fanno presa sulla superficie dell'elemento piatto 2, afferrandolo. La posizione del telaio 8, con le fotocellule 12, o telecamere, allineate alla linea di riferimento 13, viene rilevata dai mezzi sensori di posizione e i mezzi di confronto confrontano la posizione del telaio 8 con la posizione angolare prefissata. Se la posizione del telaio 8 non corrisponde a detta posizione angolare prefissata, i mezzi di confronto azionano i mezzi robotizzati 4 per far ruotare il telaio 8, e con esso l'eleinento piatto 2, intorno al secondo asse 10 di rotazione fino a portarlo in detta posizione angolare prefissata (Figura 4). Infine, il secondo braccio mobile 5 si solleva, sollevando l'elemento piatto 2 dalla rispettiva pila, e ruota intorno al primo asse A di rotazione mantenendo il telaio 8 e di conseguenza, l'elemento piatto 2, in detta posizione angolare prefissata, per poi deporre l'elemento piatto 2 sul terzo trasportatore 14, o sul quarto trasportatore 15 (Figura 5). Dopo aver deposto l'elemento piatto 2 su uno di detti terzo trasportatore 14 o quarto trasportatore 15, il secondo braccio mobile 5 viene riportato sulla verticale della pila di elementi piatti che si trova nella posizione di prelievo PI, per prelevare e orientare un ulteriore elemento piatto 2 da detta pila. Il ciclo si ripete, fino ad esaurimento della pila nella posizione di prelievo PI, dopo di che il secondo braccio mobile 5 passa a prelevare e orientare gli elementi piatti 2 da una pila che si trova nella posizione di prelievo P2, mentre una nuova pila viene fatta avanzare nella posizione di prelievo PI, e così via.

L'apparato secondo l'invenzione, rispetto ai sistemi noti dallo stato della tecnica, é in grado, in un unica operazione, e con un unico dispositivo, di prelevare ed orientare oggetti disposti in una pila, con notevole risparmio di tempo e di costi costruttivi. Inoltre, i mezzi di riconoscimento ottico dell'orientamento degli oggetti sono di tipo molto semplice ed economico, il che riduce ulteriormente i costi di realizzazione. Gli oggetti che possono essere manipolati e orientati dal sistema secondo l'invenzione possono essere di forma qualsiasi: è sufficiente che abbiano una superficie piana che possa essere fatta combaciare con il piano di presa delle ventose 9.

Nell'attuazione pratica, i materiali, le dimensioni, i particolari esecutivi, potranno essere diversi da quelli indicati, ma ad essi tecnicamente equivalenti, senza per questo uscire dal dominio giuridico della presente invenzione. Ad esempio, le fotocellule 12, o telecamere, possono essere sostituite da sensori i tipo magnetico, qualora la linea di riferimento 13 sia realizzata con un materiale atto a generare un campo magnetico.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) di posizionamento di oggetti (2) comprendente mezzi di manipolazione (4) dotati di mezzi di presa (7) di detti oggetti (2), mezzi di riconoscimento (12) atti a riconoscere l'orientamento di detti oggetti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riconoscimento (12) sono mezzi rilevatori di posizione atti a rilevare la posizione di almeno due zone di riferimento di detto oggetto (2).
2. 2. Apparato (1) per il posizionamento di oggetti (2) comprendente mezzi di manipolazione (4) dotati di mezzi di presa (7) di detti oggetti (2), mezzi di riconoscimento (12) atti a riconoscere l'orientamento di detti oggetti (2), detti mezzi di manipolazione (4) essendo atti ad estrarre detti oggetti (2) da un magazzino nel quale detti oggetti (2) sono inizialmente collocati.
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di manipolazione (4) sono atti ad estrarre detti oggetti (2) da un magazzino nel quale detti oggetti (2) sono inizialmente collocati.
4. 4. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di riconoscimento (12) sono mezzi di riconoscimento di tipo ottico.
5. 5. Apparato secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di riconoscimento (12) sono delle telecamere.
6. 6. Apparato secondo la rivendicazione A , in cui detti mezzi di riconoscimento (12) sono delle fotocellule.
7. 7. Apparato secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detti mezzi di riconoscimento (12) sono di tipo magnetico.
8. 8. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di presa (7) comprendono mezzi a telaio (8) dotati di mezzi a ventosa (9) che definiscono un piano di presa di detti oggetti.
9. 9. Apparato secondo la rivendicazione 8, in cui detti mezzi a telaio (8) sono dotati di sporgenze (11) all'estremità delle quali sono fissati detti mezzi di riconoscimento (12).
10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 9, in cui dette sporgenze (11) sono tra loro allineate.
11. 11. Apparato secondo una delle rivendicazioni da 8 a 10, in cui detti mezzi di manipolazione (4) comprendono mezzi di supporto (6), atti a ruotare intorno ad un asse (A) sostanzialmente verticale, un primo braccio mobile (19) accoppiato ad una sua estremità a detti mezzi di supporto (6) e un secondo braccio mobile (5) accoppiato ad un'estremità del primo braccio mobile (19) opposta a detti mezzi di supporto (6), detto mezzi di presa (7) essendo accoppiati ad un'estremità di detto secondo braccio mobile (5) opposta a detto primo braccio mobile (19).
12. 12. Apparato secondo la rivendicazione il, in cui detti mezzi a telaio (8) sono supportati a detto secondo braccio mobile (5) in modo da poter ruotare intorno ad un asse di rotazione (10) sostanzialmente perpendicolare a detto piano di presa.
13. 13. Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, e comprendente inoltre mezzi sensori di posizione, atti a rilevare la posizione angolare di detti mezzi a telaio (8).
14. 14. Sistema secondo la rivendicazione 13, e comprendente inoltre mezzi di confronto atti a confrontare la posizione angolare di detti mezzi a telaio (8), rilevata da detti mezzi sensori, con una posizione angolare prefissata .
15. 15. Sistema secondo la rivendicazione 14, in cui detti mezzi di confronto sono atti ad azionare detti mezzi di manipolazione (4).