ES2996857B2

ES2996857B2 - Optimized cardboard box assembly process in assembly centers

Info

Publication number: ES2996857B2
Application number: ES202430077A
Authority: ES
Inventors: Peris Juan Carlos Ballester
Original assignee: Hinojosa Packaging SL
Current assignee: Hinojosa Packaging SL
Priority date: 2024-01-30
Filing date: 2024-01-30
Publication date: 2025-06-16
Anticipated expiration: 2044-01-30
Also published as: ES2996857A1; PT119848A; FR3158715A1

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Proceso optimizado de montaje de cajas de cartón en centros de montaje Optimized cardboard box assembly process in assembly centers

Campo técnico de la invenciónTechnical field of the invention

La presente invención corresponde al campo técnico de las cajas de contención y transporte de elementos, en concreto a las cajas de cartón que se suministran desmontadas y apiladas y requieren de un proceso de montaje. The present invention corresponds to the technical field of boxes for containing and transporting elements, specifically to cardboard boxes that are supplied disassembled and stacked and require an assembly process.

Antecedentes de la InvenciónBackground of the Invention

En la actualidad, las cajas son el modo principal para transportar y contener productos en varios sectores, utilizándolo incluso para la recolecta del producto, la venta y su exposición. Today, crates are the primary means of transporting and containing products in various sectors, including product collection, sales, and display.

En el caso de las cajas de cartón con fines agrícolas, el proceso más habitual para su suministro a los productores tiene una primera fase en la que se fabrican los distintos modelos de cajas de cartón a partir de bobinas de papel o cartón y, una segunda fase consistente en el transporte de estas cajas hasta los agricultores. In the case of cardboard boxes for agricultural purposes, the most common process for supplying them to producers involves an initial phase in which the different models of cardboard boxes are manufactured from paper or cardboard reels, and a second phase consisting of the transportation of these boxes to the farmers.

El transporte y suministro de cajas ya montadas supondría un volumen de transporte muy elevado, por lo que estas cajas suelen suministrarse desmontadas en forma de planchas apiladas, hasta centros de montaje próximos a las explotaciones agrícolas, donde ya se lleva a cabo su montaje de forma total o parcialmente automatizada mediante la maquinaria adecuada. Una vez montadas las cajas se apilan normalmente en pallets para su suministro. The transportation and delivery of pre-assembled boxes would require a very large transport volume, so these boxes are usually delivered disassembled in the form of stacked sheets to assembly centers near the farms, where they are assembled in a fully or partially automated manner using appropriate machinery. Once assembled, the boxes are typically stacked on pallets for delivery.

De este modo, se resuelve parcialmente el problema del transporte de cajas, permitiendo el envío de un gran número de cajas que ocupan un espacio reducido gracias a su apilamiento en forma de planchas desde los centros de fabricación a los centros de montaje. This partially solves the problem of box transportation, allowing large numbers of boxes to be shipped from manufacturing centers to assembly centers, taking up very little space thanks to their stacking in the form of sheets.

No obstante, el problema se traslada a la siguiente etapa del proceso, pues una vez que las cajas llegan al centro de montaje, deben montarse y apilarse a la espera de su uso. Este apilado de las cajas ya montadas genera de nuevo unos volúmenes excesivos de almacenamiento, que resultan incómodos y complicados de gestionar por los productores. However, the problem extends to the next stage of the process: once the boxes arrive at the assembly center, they must be assembled and stacked, awaiting use. This stacking of already assembled boxes again generates excessive storage volumes, which are cumbersome and complicated for producers to manage.

Es necesario, por tanto, encontrar un modo de mejorar este proceso para que el resultado final sea más eficaz también para los productores, con una disminución de volúmenes de acopio. It is therefore necessary to find a way to improve this process so that the end result is more efficient for producers as well, with a reduction in storage volumes.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

El proceso de montaje de cajas de cartón que aquí se presenta, donde las cajas montadas tienen una base inferior, una base superior abierta, un primer y segundo testeros opuestos y paralelos, y sendos laterales opuestos y paralelos, y se suministran desmontadas y apiladas, comprende una primera fase consistente en el montaje de las cajas en una o más máquinas montadoras. The cardboard box assembly process presented here, where the assembled boxes have a lower base, an open upper base, first and second opposite and parallel ends, and opposite and parallel sides, and are supplied disassembled and stacked, comprises a first phase consisting of the assembly of the boxes in one or more assembly machines.

Tras el montaje tiene lugar una segunda fase de recogida de las cajas a la salida de una o más máquinas montadoras y el traslado conjunto de todas ellas mediante una misma cinta transportadora hasta una máquina encajadora. After assembly, a second phase takes place: the boxes are collected from the exit of one or more assembly machines and all of them are transported together via a single conveyor belt to a case-packing machine.

A continuación, tiene lugar una tercera fase consistente en el encaje de las cajas dos a dos con sus bases superiores enfrentadas, mediante una máquina encajadora. Next, a third phase takes place, consisting of fitting the boxes together two by two with their upper bases facing each other, using a case-packing machine.

Esta tercera fase de encaje cuenta con varias etapas para poder llevarla a cabo. Así pues, presenta una primera etapa de posicionamiento de una primera y una segunda caja en una zona de encaje de una máquina encajadora, donde ambas están situadas de forma consecutiva y los laterales enfrentados. This third phase of packing involves several stages. It first involves positioning a first and second box in a packing area of a packing machine, where both are placed consecutively with their sides facing each other.

Una vez que se encuentran así posicionadas se realiza una segunda etapa consistente en un primer desplazamiento de la segunda caja sobre la zona de encaje según una dirección perpendicular a los testeros, tal que el primer testero de la segunda caja presenta una primera distancia de separación respecto del de la primera caja. Once they are positioned in this way, a second stage is carried out consisting of a first displacement of the second box on the fitting area in a direction perpendicular to the ends, such that the first end of the second box presents a first separation distance with respect to that of the first box.

Seguidamente tiene lugar una tercera etapa de volteo y encaje de la segunda caja sobre la primera caja y, finalmente, una cuarta etapa en la que se realiza un segundo desplazamiento de la segunda caja en sentido contrario al primer desplazamiento, tal que el primer testero de la primera y la segunda caja presentan entre ellos una segunda distancia menor que la primera distancia de separación. A third stage of turning and fitting the second box onto the first box then takes place, and finally, a fourth stage in which a second displacement of the second box is carried out in the opposite direction to the first displacement, such that the first end of the first and second box have a second distance between them that is smaller than the first separation distance.

Con ello termina la fase de encaje y se realiza la cuarta fase de agrupado de un número determinado de parejas de cajas encajadas en una máquina agrupadora-retractiladora. This completes the fitting phase and the fourth phase of grouping a given number of pairs of fitted boxes is carried out on a grouping-shrink wrapping machine.

A continuación, se lleva a cabo una quinta fase de enfajado de sujeción mediante un elemento retráctil del conjunto agrupado, en dicha máquina agrupadora-retractiladora, formando paquetes de parejas de cajas y una sexta fase en la que se realiza un volteo de los paquetes en una máquina de volteo para colocarlas en la posición óptima. Next, a fifth phase of strapping is carried out by means of a retractable element of the grouped set, in said grouping-shrink wrapping machine, forming packages of pairs of boxes and a sixth phase in which the packages are turned over in a turning machine to place them in the optimal position.

Finalmente, tiene lugar una séptima fase de acopio de los paquetes en palets mediante una máquina o robot paletizador. Finally, a seventh phase takes place: the packages are collected on pallets using a palletizing machine or robot.

Con el proceso de montaje de cajas de cartón que aquí se propone se obtiene una mejora significativa del estado de la técnica. The cardboard box assembly process proposed here significantly improves the state of the art.

Esto es así pues se consigue un proceso en el que, de un modo completamente automatizado se obtiene un acopio de las cajas de cartón ocupando el mínimo espacio posible pues todas ellas van encajadas dos a dos, obteniendo una disminución muy importante del volumen de ocupación y permitiendo por tanto reducir significativamente el espacio de almacenamiento necesario. This is because it achieves a completely automated process in which cardboard boxes are stored, occupying the minimum possible space, as they are all stacked two by two, achieving a significant reduction in the volume occupied and thus significantly reducing the storage space required.

Además, gracias a la automatización se consigue una reducción importante en el número de trabajadores necesarios. Furthermore, automation significantly reduces the number of workers needed.

Por otra parte, gracias a que según se propone en la presente invención, se ha unificado la salida de las máquinas montadoras y todas ellas están conectadas con una misma cinta transportadora que traslada las cajas de todas esas máquinas hasta una máquina encajadora, se logra un aumento sustancial de la productividad, pues la velocidad de la línea completa la marca la velocidad de encajado y si son varias las máquinas que alimentan la máquina encajadora, se permite una mayor producción. On the other hand, thanks to the fact that, as proposed in the present invention, the output of the assembly machines has been unified and all of them are connected to the same conveyor belt that moves the boxes from all of these machines to a case-packing machine, a substantial increase in productivity is achieved, since the speed of the complete line is determined by the packing speed and if several machines feed the case-packing machine, greater production is allowed.

Este proceso permite además la opción de embalar el conjunto agrupado de parejas de cajas, permitiendo una mayor protección de las mismas en el caso en el que se vayan a ver expuestas a ambientes húmedos o contaminantes en el campo o invernadero al que se dirijan. This process also allows for the option of packing the grouped set of pairs of boxes, allowing for greater protection in the event that they will be exposed to humid or polluted environments in the field or greenhouse to which they are destined.

Resulta por tanto un proceso muy eficaz que minimizar el volumen necesario para almacenar el conjunto de cajas una vez montadas. It is therefore a very efficient process that minimises the volume required to store the set of boxes once assembled.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se aporta como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: In order to assist in a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical embodiment thereof, a series of drawings are provided as an integral part of said description, where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:

La Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de la primera etapa de la fase de encaje del proceso de montaje de cajas de cartón, para una realización preferida de la invención. Figure 1.- Shows a perspective view of the first stage of the fitting phase of the cardboard box assembly process, for a preferred embodiment of the invention.

La Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva de la segunda etapa de la fase de encaje del proceso de montaje de cajas de cartón, para una realización preferida de la invención. Figure 2.- Shows a perspective view of the second stage of the fitting phase of the cardboard box assembly process, for a preferred embodiment of the invention.

Las Figuras 3.1 y 3.2.- Muestran sendas vistas en perspectiva de la tercera etapa de la fase de encaje del proceso de montaje de cajas de cartón, para una realización preferida de la invención. Figures 3.1 and 3.2 show perspective views of the third stage of the fitting phase of the cardboard box assembly process, for a preferred embodiment of the invention.

La Figura 4.- Muestra una vista en alzado de un palet con acopio de varios paquetes del proceso de montaje de cajas de cartón, para una realización preferida de la invención. Figure 4.- Shows an elevation view of a pallet with a stockpile of several packages from the cardboard box assembly process, for a preferred embodiment of the invention.

La Figura 5.- Muestra un diagrama de bloques del proceso de montaje de cajas de cartón, para una realización preferida de la invención. Figure 5.- Shows a block diagram of the cardboard box assembly process, for a preferred embodiment of the invention.

Descripción detallada de un modo de realización preferente de la invenciónDetailed description of a preferred embodiment of the invention

A la vista de las figuras aportadas, puede observarse cómo en un primer modo de realización preferente de la invención, el proceso de montaje de cajas de cartón que aquí se propone se refiere a cajas que se suministran desmontadas y apiladas y que una vez montadas presentan una base inferior, una base superior abierta, un primer y segundo testeros (1.1, 1.2) opuestos y paralelos, y sendos laterales (2) opuestos y paralelos. In view of the figures provided, it can be seen how in a first preferred embodiment of the invention, the assembly process of cardboard boxes proposed here refers to boxes that are supplied disassembled and stacked and that once assembled have a lower base, an open upper base, first and second opposite and parallel ends (1.1, 1.2), and opposite and parallel sides (2).

Este proceso comprende una primera fase formada por el montaje (14) de las cajas en una o más máquinas montadoras. En este modo de realización preferente de la invención el proceso cuenta con dos máquinas montadoras (14.1) que se ocupan del montaje de las cajas. This process comprises a first phase consisting of the assembly (14) of the boxes in one or more assembly machines. In this preferred embodiment of the invention, the process has two assembly machines (14.1) that are responsible for the assembly of the boxes.

A continuación, como se muestra en la Figura 5, tiene lugar una segunda fase consistente en la recogida (15) de las cajas a la salida de ambas máquinas montadoras, de manera que las cajas montadas en las dos máquinas se trasladan de manera conjunta mediante una misma cinta transportadora hasta una máquina encajadora. Next, as shown in Figure 5, a second phase takes place consisting of the collection (15) of the boxes at the exit of both assembly machines, so that the boxes assembled in the two machines are moved together by means of the same conveyor belt to a box packing machine.

La tercera fase está formada por el encaje (16) de las cajas dos a dos con sus bases superiores enfrentadas, mediante una máquina encajadora. The third phase consists of fitting (16) the boxes two by two with their upper bases facing each other, using a packing machine.

Como puede observarse en la Figura 5, esta tercera fase de encaje (16) se desarrolla en varias etapas, y como se muestra en la Figura 1, la primera de estas etapas consiste en un posicionamiento (16.1) de una primera y una segunda caja (3.1,3.2) en una zona de encaje, donde ambas están situadas de forma consecutiva y con los laterales (2) enfrentados. As can be seen in Figure 5, this third fitting phase (16) is developed in several stages, and as shown in Figure 1, the first of these stages consists of positioning (16.1) a first and a second box (3.1,3.2) in a fitting area, where both are located consecutively and with the sides (2) facing each other.

La segunda etapa consiste en un primer desplazamiento (16.2) de la segunda caja (3.2) sobre la zona de encaje según una dirección (5) perpendicular a los testeros (1.1, 1.2), tal que el primer testero (1.1) de la segunda caja (3.2) presenta una primera distancia (6) de separación respecto del de la primera caja (3.1), tal y como puede observarse en la Figura 2. The second stage consists of a first displacement (16.2) of the second box (3.2) on the fitting area in a direction (5) perpendicular to the end walls (1.1, 1.2), such that the first end wall (1.1) of the second box (3.2) has a first distance (6) of separation with respect to that of the first box (3.1), as can be seen in Figure 2.

Como se muestra en las Figuras 1 y 2, la zona de encaje presenta una cinta (4.1) donde apoya la primera caja (3.1) y unos rodillos (4.2) sobre los que apoya la segunda caja (3.2). En esta zona existe un primer elemento de empuje (12) que provoca el primer desplazamiento (16.2) de la segunda caja (3.2). As shown in Figures 1 and 2, the fitting area has a belt (4.1) on which the first box (3.1) rests and rollers (4.2) on which the second box (3.2) rests. In this area there is a first thrust element (12) which causes the first displacement (16.2) of the second box (3.2).

Es necesario este primer desplazamiento (16.2) para poder llevar a cabo la tercera etapa formada por un volteo y encaje (16.3) de la segunda caja (3.2) sobre la primera caja (3.1), que se muestra en las Figuras 3.1 y 3.2. Así pues, gracias al primer desplazamiento que descentra la segunda caja (3.2) respecto de la primera caja (3.1), al realizar el volteo las esquinas de ambas cajas no chocan entre sí y se evita de este modo desgastes o desperfectos en los bordes. This first movement (16.2) is necessary in order to carry out the third stage consisting of turning over and fitting (16.3) the second box (3.2) onto the first box (3.1), which is shown in Figures 3.1 and 3.2. Thus, thanks to the first movement which decentres the second box (3.2) with respect to the first box (3.1), when turning over the corners of both boxes do not collide with each other and thus wear or damage to the edges is avoided.

El volteo se lleva a cabo con el mismo elemento de empuje (12), pues éste sujeta la segunda caja (3.2) desde la base, como se muestra en la Figura 3.1, de manera que el giro del elemento de empuje (12) permite el volteo de la segunda caja (3.2). The turning is carried out with the same pushing element (12), as it holds the second box (3.2) from the base, as shown in Figure 3.1, so that the turning of the pushing element (12) allows the turning of the second box (3.2).

A continuación, una vez realizado el volteo de la segunda caja (3.2) sobre la primera caja (3.1), se realiza la cuarta etapa en la que se aplica un segundo desplazamiento (16.4) de la segunda caja (3.2) en sentido contrario (7) al primer desplazamiento (16.2). De este modo, el primer testero (1.1) de la primera y la segunda caja (3.1,3.2) presentan una segunda distancia (8) de separación menor que la primera distancia (6) de separación, como se muestra en la Figura 3.2. Con ello se ajustan más ambas cajas entre sí y se reduce el volumen que ocupan entre las dos. En concreto, tal y como se muestra en la figura 3.2 el empuje tiene lugar hasta que el testero de la segunda caja (3.2) queda muy próximo, adyacente o en contacto con las columnas interiores de refuerzo de la primera caja (3.1). Next, once the second box (3.2) has been overturned over the first box (3.1), the fourth stage is carried out in which a second displacement (16.4) of the second box (3.2) is applied in the opposite direction (7) to the first displacement (16.2). In this way, the first end wall (1.1) of the first and second boxes (3.1,3.2) have a second separation distance (8) smaller than the first separation distance (6), as shown in Figure 3.2. This makes both boxes fit more closely together and reduces the volume occupied by both. Specifically, as shown in Figure 3.2, the thrust occurs until the end wall of the second box (3.2) is very close to, adjacent to or in contact with the internal reinforcement columns of the first box (3.1).

Este segundo desplazamiento se realiza en una zona de la cinta (4.1) en la que existe un segundo elemento de empuje (13) que es el que empuja en este sentido contrario (7) la segunda caja (3.2). This second movement is carried out in an area of the belt (4.1) in which there is a second pushing element (13) which is the one that pushes the second box (3.2) in this opposite direction (7).

Una vez finalizada la tercera fase de encaje (16) tiene lugar una cuarta fase formada por el agrupado (17) de un número determinado de parejas de cajas encajadas en una máquina agrupadora-retractiladora. Once the third fitting phase (16) is completed, a fourth phase takes place consisting of the grouping (17) of a determined number of pairs of fitted boxes in a grouping-shrink wrapping machine.

Seguidamente, se realiza una quinta fase de enfajado (18) de sujeción mediante un elemento retráctil (9) del conjunto agrupado, en dicha máquina agrupadora-retractiladora, formando paquetes (10) de parejas de cajas. Next, a fifth phase of banding (18) is carried out, securing the grouped assembly using a retractable element (9) in said grouping-shrink wrapping machine, forming packages (10) of pairs of boxes.

En un segundo modo de realización preferente de la invención, antes del enfajado el proceso comprende una fase adicional de embalado (21) del paquete (10) de parejas de cajas mediante un film de protección, de forma previa al enfajado con un elemento retráctil (9). Este embalado es conveniente cuando las cajas van a estar expuestas a ambientes contaminantes, húmedos o agresivos que puedan dañar el cartón. In a second preferred embodiment of the invention, before banding the process comprises an additional phase of packaging (21) of the package (10) of pairs of boxes using a protective film, prior to banding with a shrink element (9). This packaging is convenient when the boxes are going to be exposed to polluting, humid or aggressive environments that could damage the cardboard.

La sexta fase comprende el volteo (19) de los paquetes (10) en una máquina de volteo para colocarlas en la posición óptima y finalmente, la séptima fase está formada por el acopio (20) de los paquetes (10) en palets (11) mediante una máquina o robot paletizador, tal y como se muestra en la Figura 4. The sixth phase comprises the turning (19) of the packages (10) in a turning machine to place them in the optimal position and finally, the seventh phase consists of the collection (20) of the packages (10) on pallets (11) by means of a palletizing machine or robot, as shown in Figure 4.

En este modo de realización preferente de la invención, la fase de encaje de las cajas comprende una etapa adicional consistente en un volteo final (16.5) de las cajas encajadas tras la cuarta etapa en la que se realiza un segundo desplazamiento de la segunda caja (3.2). Con esto se busca la posición óptima de las cajas para ocupar el mínimo espacio y en función de las condiciones de la zona de acopio. In this preferred embodiment of the invention, the box-fitting phase comprises an additional stage consisting of a final turning (16.5) of the fitted boxes after the fourth stage, in which a second movement of the second box (3.2) is carried out. This seeks the optimal position of the boxes to occupy the minimum space and according to the conditions of the storage area.

Claims

1 - Optimized process for assembling cardboard boxes in assembly centers, where the assembled boxes have a lower base, an open upper base, first and second opposite and parallel ends (1.1, 1.2), and opposite and parallel sides (2), and are supplied disassembled and stacked, characterized in that it comprises

- an assembly (14) of the boxes on one or more assembly machines (14.1);

- collection (15) of the boxes at the exit of one or more assembly machines (14.1) and joint transfer of all of them by means of the same conveyor belt to a case-packing machine;

- fitting (16) the boxes two by two with their upper bases facing each other, by means of a packing machine, where this fitting comprises

• a positioning (16.1) of a first and a second box (3.1,3.2) in a fitting area, where both are placed consecutively and with the sides (2) facing each other;

• a first displacement (16.2) of the second box (3.2) on the fitting area in a direction (5) perpendicular to the end walls (1.1, 1.2), such that the first end wall (1.1) of the second box (3.2) has a first distance (6) of separation with respect to that of the first box (3.1);

• a turning and fitting (16.3) of the second box (3.2) onto the first box (3.1); • a second displacement (16.4) of the second box (3.2) in the opposite direction (7) to the first displacement (16.2), such that the first end (1.1) of the first and second boxes (3.1,3.2) have a second distance (8) smaller than the first separation distance (6);

- grouping (17) of a given number of pairs of boxes fitted together in a grouping-shrink wrapping machine;

- banding (18) of the grouped assembly by means of a retractable element (9) in said grouping-shrink wrapping machine, forming packages (10) of pairs of boxes; - turning (19) of the packages (10) in a turning machine to place them in the optimal position, and;

- collection (20) of the packages (10) on pallets (11) by means of a palletizing machine or robot.

2- Process according to claim 1, comprising an additional phase of packaging (21) of the package (10) of pairs of boxes using a protective film, prior to strapping (18) with a shrink element (9).

3- Process according to any of the preceding claims, wherein the fitting phase (16) of the boxes comprises an additional stage consisting of a final turning (16.5) of the fitted boxes after the second movement of the second box (3.2).