IT201800009647A1 - Modulo di guida per la realizzazione di un piano di movimentazione - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo
“Modulo di guida per la realizzazione di un piano di movimentazione”
La presente invenzione riguarda il settore tecnico degli impianti per lo smistamento di oggetti.
In particolare, la presente invenzione riguarda un modulo di guida per la realizzazione di un piano di movimentazione modulare per lo smistamento di oggetti. Inoltre, la presente invenzione riguarda un piano di movimentazione modulare per lo smistamento di oggetti.
Nel settore dei trasporti e della logistica rivestono particolare importanza i sistemi di smistamento di pacchi e altri oggetti.
Tradizionalmente, tali sistemi comprendono un convogliatore principale che movimenta i pacchi e gli oggetti da smistare lungo un percorso e a cui sono collegati diversi convogliatori secondari che, secondo criteri prestabiliti, ricevono i pacchi dal convogliatore principale e li trasportano a relative stazioni di distribuzione.
Per consentire ai pacchi di lasciare il convogliatore principale e divergere nel loro percorso verso il convogliatore secondario sono state sviluppate diverse soluzioni nel corso degli anni.
Una di queste soluzioni prevede l'utilizzo di appositi carrelli che movimentano il pacco lungo il convogliatore principale e sono dotati di rulli orientati lateralmente che vengono azionati al momento giusto per dirigere il pacco verso il convogliatore secondario desiderato.
Un altro sistema in uso prevede l'impiego di organi mobili superiormente al convogliatore principale e configurati per impattare o impegnare lateralmente i pacchi per dirigerli verso i convogliatori secondari.
Sono inoltre in uso sistemi di rulli a scomparsa trasversali od obliqui rispetto alla direzione del convogliatore principale e mobili attraverso aperture nel piano di movimentazione dei pacchi. I rulli sono così in grado di emergere e scomparire a comando un modo da impegnare solo determinati pacchi e deviarli in base al movimento desiderato, Svantaggiosamente, i sistemi descritti si limitano a smistare i pacchi e non consentono un controllo completo e/o preciso dei parametri di posizionamento e movimentazione del pacco sui relativi convogliatori. In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un modulo di guida per la realizzazione di un piano di movimentazione e un relativo piano di movimentazione modulare che superi almeno alcuni degli inconvenienti della tecnica nota sopra citati. In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un modulo di guida e un relativo piano di movimentazione modulare in grado di consentire un controllo più completo e/o preciso dei parametri di posizione e movimentazione dei pacchi rispetto ai sistemi di smistamento noti.
Ulteriore scopo della presente invenzione è proporre un piano di movimentazione modulare per lo smistamento di oggetti facilmente scalabile e adattabile a impianti e/o oggetti di diverse dimensioni.
II compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un modulo di guida e un relativo piano di movimentazione modulare, comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.
Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a possibili forme di realizzazione dell'invenzione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un modulo di guida e di un relativo piano di movimentazione modulare.
Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali:
- la figura 1 mostra una vista prospettica di un modulo di guida realizzato in accordo con la presente invenzione;
- la figura 2 mostra una vista in sezione del modulo di guida di figura 1 con alcuni elementi nascosti per metterne in evidenza altri;
- la figura 3 mostra una differente vista in sezione del modulo di guida di figura 1 con alcuni elementi nascosti per metterne in evidenza altri;
- la figura 4 mostra una vista prospettica in esploso del modulo di guida di figura 1 con alcuni elementi nascosti per metterne in evidenza altri.
Con riferimento alle figure allegate, un modulo di guida per la realizzazione di un piano di movimentazione modulare è indicato genericamente con 1 e ad esso si farà di seguito riferimento con la notazione semplificata "modulo di guida Γ.
Il modulo di guida 1 comprende un corpo esterno 10 di contenimento presentante forma tubolare, disposto e configurato in modo da proteggere e/o supportare almeno alcuni dei componenti del modulo di guida 1 di seguito descritti.
Preferibilmente, il corpo esterno 10 definisce una superficie esterna di accoppiamento del modulo di guida 1 di forma prismatica e preferibilmente esagonale configurata per consentire di collegare una pluralità di moduli di guida 1 identici ad una maschera comune secondo un'orientazione prestabilita per definire un piano di movimentazione modulare.
Ospitato internamente al corpo esterno 10, il modulo di guida 1 comprende un organo di rotazione 20 girevole attorno a un asse longitudinale “Z”.
In una configurazione d'uso preferita del modulo di guida 1, tale asse longitudinale “Z" è orientato verticalmente rispetto a un piano orizzontale. Preferibilmente, l’organo di rotazione 20 è sostenuto dal corpo esterno 10 in modo da risultare girevole rispetto ad esso.
Nella forma realizzativa preferita, il corpo esterno 10 presenta uno piano di supporto 12 su cui è disposto un corpo a bicchiere 14 controsagomato a una superficie interna del corpo esterno 10.
Preferibilmente, l’organo di rotazione 20 è sostenuto dal corpo a bicchiere 14, interposto tra di esso e il corpo esterno 10, in modo da poter ruotare attorno all'asse longitudinale “Z” rispetto al corpo esterno 10 senza sfregamento con quest’ultimo.
Preferibilmente, l’organo di rotazione 20 presenta una conformazione tubolare attorno all’asse longitudinale “Z" e definisce un volume interno “V" di contenimento all'interno del quale sono alloggiati ulteriore componenti del modulo di guida 1 , descritti successivamente.
In corrispondenza di una propria prima estremità, l'organo di rotazione 20 presenta due sedi affacciate per un perno di attuazione 31 passante per l'asse longitudinale “Z”.
Preferibilmente, tali sedi sono definite da una coppia di fori 21 a e 21 b tra loro affacciati e ricavati in corrispondenza di rispettive porzioni diametralmente opposte dell'organo di rotazione 20.
Preferibilmente, in corrispondenza di una propria porzione opposta o distale rispetto alle sedi per il perno di attuazione 31 , l'organo di rotazione 20 presenta una fila di denti di guida 22 definita da denti radiali rivolti verso l’asse longitudinale “Z”.
Il modulo di guida 1 comprende una sfera 30 montata in modo girevole sull'organo di rotazione 20 mediante il perno di attuazione 31 in modo da poter girare attorno a un asse trasversale "X", perpendicolare all'asse longitudinale “Z”.
Preferibilmente, la sfera 30 è calettata sul perno di attuazione 31 in modo che quest’ultimo risulti rotazionalmente solidale alla sfera 30.
Inoltre, il perno di attuazione 31 presenta a una propria estremità un pignone di trasmissione 32 configurato per attuare la rotazione della sfera 30 attorno all’asse trasversale “X".
L’orientazione del perno di attuazione 31 definisce la direzione asse trasversale “X", che è fisso rispetto all'organo di rotazione 20 e orientabile mediante una rotazione di quest'ultimo in un piano orizzontale rispetto alla configurazione d’uso preferita del modulo di guida 1.
Preferibilmente, una porzione prevalente della sfera 30 e l’intero perno di attuazione 31 sono disposti internamente al corpo esterno 10, mentre una porzione apicale 30a della sfera 30 sporge da esso, in particolare verso l’alto con riferimento alla configurazione d’uso preferita del modulo di guida 1.
Il corpo esterno 10 presenta inoltre un cappuccio terminale 16 di forma sostanzialmente anulare che presenta un’apertura centrale attraverso la quale sporge la porzione apicale 30a della sfera 30.
Preferibilmente, il cappuccio terminale 16 presenta una superficie esterna configurata per definire un piano di scorrimento perpendicolare all' asse longitudinale “Z", preferibilmente orientato orizzontalmente rispetto alla configurazione d'uso preferita del modulo di guida 1.
In particolare, tale superficie esterna è configurata per risultare allineata e cooperare con le analoghe superfici esterne di identici moduli di guida 1 per definire un piano di scorrimento comune da cui sporgono le sfere 30 dei singoli moduli di guida 1.
Preferibilmente, la suddetta porzione apicale 30a è definita da una percentuale del raggio della sfera 30 compresa tra il 10% e il 40%, ancor più preferibilmente tra il 20% e il 30%.
Preferibilmente, il modulo di guida 1 comprende inoltre un organo di trasmissione 40 girevole attorno all'asse longitudinale "Z”, in modo coassiale rispetto all'organo di rotazione 20, configurato per movimentare la sfera 30 attorno all’asse trasversale “X”.
Preferibilmente, l’organo di trasmissione 40 è sostenuto in posizione da un perno centrale 43 girevole attorno all'asse longitudinale “Z" e collegato a un supporto solidale o connesso con il corpo esterno 10.
Preferibilmente, l’organo di trasmissione 40 presenta una forma tubolare, è ospitato all’interno del volume interno “V” definito dall’organo di rotazione 20 e a sua volta ospita una porzione prevalente della sfera 30.
In particolare, una superficie esterna dell'organo di trasmissione 40 è preferibilmente controsagomata a una corrispondente superficie interna dell’organo di rotazione 20.
Inoltre, l’organo di trasmissione 40 presenta preferibilmente una porzione contrale 44 di connessione con il perno centrale 43, preferibilmente conformata a tazza.
L’organo di trasmissione 40 presenta a una propria prima estremità, in particolare l'estremità superiore rispetto alla configurazione d'uso preferita del modulo di guida 1, una prima corona dentata 41 ingranata con il pignone di trasmissione 32 in modo tale che una rotazione deN'organo di trasmissione 40 attorno aN'asse longitudinale "Z” attui una rotazione della sfera 30 attorno all’asse trasversale “X”.
Preferibilmente, la prima corona dentata 41 è definita da una fila di denti frontali allineati lungo l'asse longitudinale "Z” e protendenti verso l'alto secondo la configurazione d'uso preferita del modulo di guida 1.
Inoltre, l'organo di trasmissione 40 comprende, in corrispondenza od in prossimità di una propria seconda estremità opposta alla prima, in particolare l'estremità inferiore secondo la configurazione d'uso preferita, una seconda corona dentata 42 configurata per consentire l'attuazione di una rotazione dell’organo di trasmissione 40 attorno all’asse longitudinale
Preferibilmente, la seconda corona dentata 42 è definita da una fila di denti radiali rivolti verso l'asse longitudinale "Z" e distribuita in un piano orizzontale secondo la configurazione d'uso preferita.
Preferibilmente, la seconda corona dentata 42 dell’organo di rotazione 40 e fila di denti di guida 22 dell’organo di rotazione 20 sono sostanzialmente concentriche e sviluppate in piani paralleli e in posizione accostata tra loro, dove la seconda corona dentata 42 è disposta superiormente alla fila di denti di guida 22 secondo la configurazione d’uso preferita del modulo di guida i .
Il modulo di guida 1 comprende inoltre un primo attuatore 52 attivo sull'organo di rotazione 20 per movimentarlo in modo regolabile attorno all’asse longitudinale "Z” e un secondo attuatore 54 attivo sul perno di attuazione 31 della sfera 30 per movimentare quest’ultima attorno all’asse trasversale “X”. Nella soluzione realizzativa preferita, sia il primo che il secondo attuatore 52 e 54 sono motori elettrici rotativi.
Preferibilmente, il primo e il secondo attuatore 52 e 54 sono disposti in posizione affiancata e adiacente, orientati parallelamente tra loro e preferibilmente parallelamente asse longitudinale “Z".
Preferibilmente, sia il primo che il secondo attuatore 52 e 54 presentano un rispettivo albero rotante sporgente verso la sfera 30 e parallelo all'asse longitudinale "Z”, in posizione sfalsata rispetto ad esso.
Il primo attuatore 52 comprende un pignone di attuazione 53 calettato sul rispettivo albero e presentante un ingranamento con la fila di denti di guida 22 dell'organo di rotazione 20.
Analogamente, il secondo attuatore 54 comprende un ulteriore pignone di attuazione 55 calettato sul rispettivo albero e presentante un ingranamento con seconda corona dentata 42 dell’organo di trasmissione 40.
In tale modo, un azionamento del primo attuatore 52 determina una rotazione della sfera 30 attorno all’asse longitudinale “Z”, mentre un azionamento del secondo attuatore 54 determina una rotazione della sfera 30 attorno all'asse trasversale "X".
Per alimentare il primo e il secondo attuatore 52 e 54, il modulo di guida 1 presenta una o più spine 60 configurate per impegnare rispettive prese durante l’accoppiamento dello stesso in una rispettiva maschera di supporto.
Si evidenzia come, nella configurazione sopra descritta, un azionamento del primo attuatore 52 determini, oltre alla rotazione della sfera 30 attorno all’asse longitudinale “Z”, un effetto secondario di rotazione della stessa sfera 30 attorno all’asse trasversale “X”, che si somma algebricamente all'effetto del secondo attuatore 54.
Tale effetto secondario è determinato dalla movimentazione del pignone di trasmissione 32 rispetto all’organo di trasmissione 40 e cui è ingranato a seguito della rotazione della sfera 30 attorno all’asse longitudinale "Z". II modulo di guida 1 comprende inoltre un'unità di controllo collegata al primo e al secondo attuatore 52 e 54 e configurata per ricevere almeno un primo segnale di comando di rotazione della sfera 30 attorno all’asse longitudinale "Z" e un secondo segnale di comando di rotazione della sfera 30 attorno all’asse trasversale “X".
Preferibilmente, il modulo di guida 1 presenta un connettore 61 per un cavo di segnale collegato all'unità di controllo per trasmettere a quest'ultima il primo e il secondo segnale di comando.
L'unità di controllo è configurata per comandare il primo attuatore 52 in funzione del primo segnale di comando, per determinare una rotazione della sfera 30 attorno all'asse longitudinale "Z” in accordo con i comandi contenuti nel primo segnale di comando.
L'unità di controllo è inoltre configurata per comandare il secondo attuatore 54 in funzione del secondo segnale di comando e in modo compensato in funzione del primo segnale di comando.
In altre parole, l'unità di controllo è configurata per calcolare l'effetto secondario sopra menzionato di rotazione della sfera 30 attorno all'asse trasversale “X” a seguito di una rotazione della stessa attorno all'asse longitudinale "Z" e per azionare il secondo attuatore 54 in modo da compensare tale effetto secondario.
Preferibilmente, il modulo di guida 1 presenta una superficie di accoppiamento prismatica, e preferibilmente esagonale, configurata per consentire di collegare una pluralità di moduli di guida 1 identici ad una maschera comune (in particolare mediante inserimento delle spine 60 nelle rispettive prese) secondo un'orientazione prestabilita, per definire un piano di movimentazione.
Preferibilmente, tale orientazione prestabilita prevede che gli assi longitudinali “Z" di ciascun modulo di guida 1 siano orientati perpendicolarmente alla maschera di supporto e in particolare verticalmente rispetto alla configurazione d’uso preferita. Il posizionamento di ciascun modulo di guida 1 sulla maschera di supporto è variabile per essere funzionale all'inserimento delle spine 60 nelle rispettive prese.
Forma ulteriore oggetto della presente invenzione un piano di movimentazione modulare per lo smistamento di oggetti comprendente una pluralità di moduli di guida 1 del tipo sopra descritto.
Il piano di movimentazione comprende inoltre una maschera di supporto configurata per supportare i moduli di guida 1 in configurazione a matrice in modo da definire un piano di scorrimento impegnato dalle sfere 30 dei moduli di guida 1.
Preferibilmente, la maschera di supporto presenta una pluralità di prese configurate per ricevere le spine 60 dei moduli di guida 1 per determinare un collegamento elettrico di alimentazione e/o di segnale con gli stessi moduli di guida 1.
Preferibilmente, le spine 60 sono configurate per ingaggiare le rispettive prese della maschera di supporto in modo immediato durante un posizionamento dei moduli di guida 1 sulla maschera di supporto nella configurazione a matrice.
Preferibilmente, nella configurazione a matrice le superfici di accoppiamento prismatiche dei moduli di guida 1 sono disposte in battuta o appoggio reciproco tra loro per definire una disposizione ad alveare. Inoltre, le prese e le spine 60 sono preferibilmente configurate per supportare i rispettivi moduli di guida 1 in configurazione d’uso, in cui questi ultimi presentano i rispettivi assi longitudinali “Z" orientati parallelamente tra loro e perpendicolarmente alla maschera di supporto. Preferibilmente, il piano di movimentazione presenta inoltre una propria unità di controllo configurata per coordinare le unità di controllo dei singoli moduli di guida 1 in modo da coordinare la rotazione delle rispettive sfere 30.
La presente invenzione raggiunge lo scopo proposto, superando gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota.
Vantaggiosamente, il modulo il guida descritto consente la realizzazione di un piano di movimentazione di tipo modulare, facilmente scalabile e adattabile a oggetti e pacchi di dimensioni, pesi e caratteristiche diverse. Inoltre, tale piano di movimentazione consente, mediante coordinazione tra i vari moduli di guida, un controllo preciso della posizione e dalla movimentazione dei singoli oggetti e l’esecuzione di movimenti di tipo diverso, tra cui smistamento, allineamento (o giustificazione), trasporto, separazione di oggetti e rotazione di ciascun oggetto attorno al proprio asse, vale a dire in sostanza un asse ortogonale al piano di sviluppo dell'oggetto movimentato.
Claims (16)
- RIVENDICAZIONI 1. Modulo di guida (1) per la realizzazione di un piano di movimentazione, comprendente: - un organo di rotazione (20) girevole attorno ad un asse longitudinale (Z); - una sfera (30) montata su detto organo di rotazione (20) mediante un rispettivo perno di attuazione (31) in modo girevole rispetto a detto organo di rotazione (20) attorno a un asse trasversale (X), perpendicolare a detto asse longitudinale (Z), detto asse trasversale (X) essendo fisso rispetto all’organo di rotazione (20); - un primo attuatore (52) attivo su detto organo di rotazione (20) per movimentare in modo regolabile l’organo di rotazione (20) attorno a detto asse longitudinale (Z); - un secondo attuatore (54) attivo sul perno di attuazione (31) di detta sfera (30) per movimentare detta sfera (30) attorno a detto asse trasversale (X).
- 2. Modulo di guida (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente un organo di trasmissione (40) girevole attorno a detto asse longitudinale (Z) e presentante, ad una propria prima estremità, una prima corona dentata (41) ingranata con un pignone di trasmissione (32) rotazionalmente solidale a detto perno di attuazione (31), detto secondo attuatore (54) agendo sull’organo di trasmissione (40) per attuare una rotazione della prima corona dentata (41) attorno all’asse longitudinale (Z).
- 3. Modulo di guida (1) secondo la rivendicazione 2 in cui detto organo di trasmissione (40) comprende inoltre, in corrispondenza od in prossimità di una propria seconda estremità opposta alla prima, una seconda corona dentata (42) ingranata con un pignone di attuazione (55) sul quale agisce detto secondo attuatore (54).
- 4. Modulo di guida (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detta seconda corona dentata (42) è definita da una fila di denti radiali rivolti verso detto asse longitudinale (Z) e/o in cui detta prima corona dentata (41) è definita da una rispettiva fila di denti frontali allineati lungo detto asse longitudinale (Z).
- 5. Modulo di guida (1) secondo una o più delle precedenti rivendicazioni da 2 a 4, in cui detta prima estremità dell’organo di trasmissione (40) presenta una conformazione tubolare per alloggiare internamente almeno una parte di detta sfera (30).
- 6. Modulo di guida (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto organo di rotazione (20) presenta una conformazione tubolare, sviluppantesi attorno a detto asse longitudinale (Z) e definente un volume interno (V) nel quale sono almeno parzialmente alloggiati detta sfera (30) ed il rispettivo perno di attuazione (31).
- 7. Modulo di guida (1) secondo le rivendicazioni 5 e 6, in cui detto organo di trasmissione (40) è alloggiato entro detto volume interno (V) e presenta preferibilmente anch’esso forma tubolare sviluppantesi attorno a detto asse longitudinale (Z).
- 8. Modulo di guida (1) secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detto organo di rotazione (20) presenta, in una propria porzione opposta o distale rispetto al perno di attuazione (31) di detta sfera (30), una rispettiva fila di denti di guida (22) ingranata con un albero del primo attuatore (52) e preferibilmente definita da denti radiali rivolti verso detto asse longitudinale (Z).
- 9. Modulo di guida (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primo e secondo attuatore (52, 54) sono montati in configurazione affiancata ed allineati lungo l’asse longitudinale (Z), preferibilmente ciascuno di detti primo e secondo attuatore (52, 54) comprendendo un rispettivo pignone di attuazione (53, 55) girevole attorno ad un asse parallelo e preferibilmente sfalsato rispetto a detto asse longitudinale (Z).
- 10. Modulo di guida (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 2 a 9, in cui detto organo di trasmissione (40) è sostenuto in posizione da un perno centrale (43) girevole attorno a detto asse longitudinale (Z).
- 11. Modulo di guida (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 2 a 10, comprendente inoltre un corpo esterno (10) di contenimento di forma tubolare all’interno del quale sono racchiusi l’organo di rotazione (20), l’organo di trasmissione (40), una parte preponderante di detta sfera (30) ed il perno di attuazione (31) di detta sfera (30); detto organo di rotazione (20) essendo rotazionalmente sostenuto da detto corpo esterno (10), preferibilmente mediante interposizione di un corpo a bicchiere (14).
- 12. Modulo di guida (1) secondo la rivendicazione 11, in cui detto corpo esterno (10) presenta un cappuccio terminale (16) sostanzialmente anulare presentante un’apertura centrale attraverso la quale sporge una porzione apicale (30a) di detta sfera (30), detto cappuccio terminale (16) presentando inoltre una superficie esterna definente un piano di scorrimento perpendicolare a detto asse longitudinale (Z).
- 13. Modulo di guida (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti comprendente un’unità di controllo collegata a detti primo e secondo attuatore (52, 54) e configurata per ricevere almeno un primo segnale di comando di rotazione della sfera (30) attorno all’asse longitudinale (Z) e un secondo segnale di comando di rotazione della sfera (30) attorno all’asse trasversale (X), detta unità di controllo essendo configurata per comandare detto primo attuatore (52) in funzione di detto primo segnale di comando e per comandare detto secondo attuatore (54) in funzione di detto secondo segnale di comando, detta unità di controllo essendo inoltre configurata per comandare detto secondo attuatore (54) in modo compensato in funzione di detto primo segnale di comando.
- 14. Modulo di guida (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, presentante una superficie di accoppiamento prismatica configurata per consentire di collegare una pluralità di moduli di guida (1) identici ad una maschera comune secondo un’orientazione prestabilita per definire un piano di movimentazione.
- 15. Piano di movimentazione modulare per lo smistamento di oggetti, comprendente: - una pluralità di moduli di guida (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti; - una maschera di supporto configurata per supportare detti moduli di guida (1) in configurazione a matrice in modo da definire un piano di scorrimento impegnato dalle sfere (30) di detti moduli di guida (1).
- 16. Piano di movimentazione secondo la rivendicazione 15, in cui detta maschera di supporto presenta una pluralità di prese e detti moduli di guida (1) presentano una pluralità di spine (60) configurate per ingaggiare dette prese per determinare un collegamento elettrico di alimentazione e/o di segnale tra detta maschera di supporto e detti moduli di guida (1) durante un posizionamento di detti moduli di guida (1) nella configurazione a matrice.
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