Brevet FR2126265A1 — publié le 19721006

La présente invention concerne un procédé et un appareil de manutention et, plus particulièrement, un procédé et un appareil qui permettent l'enlevement d'un nombre prédéterminé d'objets rangés de façon à former un ensemble ou 5 matrice. Les appareils de manutention automatiques connus comprennent des rayonnages ou des cof'f'res dans lesquels les objets sont emmagasinés et un dispositif de manutention approprié qui prélève les objets emmagasinés. Certains dispositifs 10 de manutention connus peuvent enlever plusieurs objets disposés sur une palette dans un rayonnage de rangement. D'autres dispositifs de manutention connus sont susceptibles d'enlever des objets individuels d'une matrice de tels objets supportés par un rayonnage d'emmagasinage. Cependant, aucun dispositif de 15 manutention connu n'est susceptible d'enlever un nombre choisi d'objets d'une matrice donnée. La présente invention concerne un procédé et un appareil qui permettent l'enlèvement d'un nombre d'objets choisi d'une matrice. Dans ce but, l'appareil selon 1'inven-20 tion comprend plusieurs éléments de préhension qui peuvent être placés a proximité de la matrice formée par lesdits objets. Les éléments de prise sont mis en fonctionnement afin de saisir les objets. La mise en fonctionnement des éléments de préhension des objets est commandée par un détecteur qui contrôle leur fonc 25 tionnement. Plus particulièrement, la présente invention comporte des éléments d'aspiration ou ventouses destinés à saisir les objets. Le détecteur détecte si le nombre d'objets qui ont été prélevés est supérieur au nombre voulu et il commande 30 l'arrêt du fonctionnement des ventouses, de manière à laisser retomber des objets lorsque ceux-ci ont été prélevés en trop grand nombre. De plus, une soupape associée à chaque ventouse se ferme afin de la rendre inactive si la ventouse n'est pas disposée d'une façon appropriée par rapport à un objet qui doit 35 être saisi. En conséquence, la présente invention concerne en premier lieu un procédé et un appareil nouveaux et perfectionnés, destinés à la manutention d'objets et qui offrent une grande souplesse pour le choix du nombre d'objets qui doivent kO être enlevés d'une matrice d'objets, par le fait qu'ils permet 72 05865 2 2126265 tent 11enlevement soit d'objets individuels, soit d'un nombre choisi d'objets de la matrice. Dans le procédé et l'appareil permettant l'enlèvement d'un nombre prédéterminé d'objets d'une matrice, 5 un dispositif de préhension peut prendre une position dans laquelle il peut saisir les objets, un détecteur détectant le nombre d'objets saisis par le dispositif de préhension et commandant ce dernier afin de contrôler le nombre d'objets prélevés. L'appareil selon l'invention comprend plusieurs 10 dispositifs d'aspiration ou ventouses destinés à saisir les objets. Une.soupape associée à. chaque ventouse est commandée de façon à permettre ou non à la ventouse associée de saisir un objet. Dans l'appareil selon l'invention, et comme 15 indiqué plus haut, la soupape associée à une ventouse se ferme si ladite soupape n'est pas disposée d'une manière appropriée au-dessus d'un objet qui doit être saisi. A titre d'exemple, on a décrit ci-après et représenté aux dessins annexés une forme de réalisation de 1 ' ap-20 pareil suivant l'invention. La figure 1 est une vue schématique d'un appareil de manutention selon l'invention ; La figure 2 est une vue, à grande échelle, d'une partie de l'appareil de la figure 1 ; 25 La figure 3 est une élévation d'une partie de l'appareil de la figure 2, suivant 3-3 de celle-ci ; La figure k est une vue d'une partie de l'appareil de la figure 1, suivant k-k de celle-ci ; La figure 5 est une coupe partielle, à grande 30 échelle, d'une partie de l'appareil de la figure 2 ; La figure 6 est une vue schématique représentant des éléments de l'appareil de la figure 2 dans des positions différentes. Comme indiqué plus haut, la présente invention 35 concerne un procédé et un appareil de manutention qui permettent l'enlèvement d'un nombre choisi d'objets d'une matrice formée par ces objets. Le procédé et l'appareil selon la présente invention offrent une grande souplesse pour le choix d'objets d'une matrice et permettent également l'enlèvement d'un objet 40 quelconque ou de plusieurs objets de la matrice. La présente 72 05865 3 2126265 invention peut être mise en oeuvre avec des installations de manutention différentes et elle peut être utilisée pour la manutention d'objets de types différents. Cependant, elle est représentée sur la figure 1 dans son application à un appareil 5 de manutention désigné d'une façon, générale par 10. L'appareil 10, qu'on voit sur la figure 1, comprend un rayonnage de rangement 11 qui contient plusieurs piles d'objets, indiquées en A et B. L'appareil 10 comprend un appareil de manutention 20 approprié qui introduit les objets 10 dans le rayonnage 11 et qui les enlève. L'appareil 20 peut se présenter sous de nombreuses formes différentes et il n'a pas été représenté en détail sur les dessins, mais seulement sous une forme schématique. L'appareil de manutention 20 comprend un dispo 15 sitif élévateur 21 comportant un mât 22. Des galets 24, 26 montés aux extrémités opposées du mât 22 roulent sur des voies 25, 27 afin de guider le mât pendant qu'il se déplace le long d'un trajet proche du rayonnage 11. Le mouvement du mât permet à l'appareil 20 d'être positionné à proximité de la pile voulue 20 d'objets. L'appareil 20 comprend un chariot 28 qui est déplacé verticalement le long du mât 22 par un mécanisme d'entraînement approprié, représenté schématiquement en 29. Le chariot 28 est muni d'un support 30 qui peut être déplacé d'un mouvement de va-et-vient afin d'être rapproché et écarté du rayonnage 11. Une 25 crémaillère 32 du support 30 est en prise avec un pignon 3k monté sur le chariot 28. Des dispositifs appropriés impriment un mouvement de rotation dans les deux sens au pignon Jk. Lorsque le pignon 3^ tourne dans un premier sens, le support 30 se déplace vers l'extérieur, en s'éloignant du mât 22 dans la direc-30 tion du râtelier 11. Lorsque le pignon 34 tourne en sens opposé, le support 30 se déplace en sens opposé. On pourra se reporter, pour d'autres détails de ce mécanisme, à la demande de brevet déposée aux U.S.A. sous le N° 4.682 en date du 21 janvier 1970. Un dispositif approprié de préhension des 35 objets, désigné d'une façon générale par la référence 38, est monté à l'extrémité extérieure 30a du support 30. Le dispositif de préhension 38 comprend plusieurs éléments de préhension disposés en forme de matrice, comme on le voit sur la figure 4. Chaque élément comprend une ventouse 36. La matrice de ventouses 36 40 a une forme qui correspond à celle d'une couche de la matrice 72 05865 u 2126265 d'objets des plies A et B. On voit que le nombre de ventouses 36 correspond au nombre d'objets d'une couche des piles A et B, disposées dans le rayonnage 11. Lorsque le support 30 est écarté du mât 22 5 et qu'il est positionné au-dessus de la matrice d'objets, ces derniers peuvent être saisis par les ventouses 36. Une source de vide appropriée, 50, peut être reliée au dispositif 38 et à ses ventouses 36. La source de vide 50 est reliée au dispositif 38 par un conduit 51 sur lequel est monté un distributeur 62. Le 10 dispositif 38 comprend un collecteur, représenté d'une façon générale en 70 sur la figure 2. Le collecteur 70 est délimité par une tôle supérieure 72 et une tôle inférieure 7^ respectivement. Il comprend également un élément 76 interposé entre les tôles et comportant une ouverture 78 permettant l'introduction 15 du conduit 51. Les tôles 72, 7^ et l'élément 76 délimitent une chambre 7°a dans laquelle la source 50 produit un vide. Le conduit 51 est conçu de manière que le dis positif de préhension 3^ puisse être déplacé sans que le distributeur 62 et le collecteur 70 cessent d'être reliés l'un à l'au-20 tre. Le conduit 51 est relié au distributeur 62 qu'on voit sur la figure 1. Normalement, le distributeur 62 est fermé jusqu'à ce que le dispositif de préhension 38 soit positionné au-dessus des objets, puis il est ouvert par une commande appropriée, de sorte que le vide de la source 50 est transmis à la chambre 70a 25 du collecteur. Le vide est transmis de la chambre 70a à chaque ventouse 36. Une soupape 82, associée à chaque ventouse 36, est interposée entre elle et la chambre 70a du collecteur. Chaque soupape 82 comprend une tige 84 disposée dans un canal 30 88 qui traverse un corps de soupape 86 et qui relie la chambre 70a du collecteur à la ventouse 36. Un élément de soupape 85 est monté à l'extrémité de la tige 84. La ventouse 36 peut être de n'importe quel modèle approprié, par exemple en forme de coupelle d'aspiration 35 en une matière souple. La ventouse 36 est fixée sur le collecteur 70 par n'importe quel dispositif approprié, par exemple par un rebord 90a qui est associé à un rebord 90 du corps 86 de la soupape, comme on le voit sur la figure 2. Une dépression ou un vide est transmis à une chambre 132 de la ventouse 36 lorsque 40 la soupape 85 occupe sa position d'ouverture représentée en 72 05865 5 2126265 trait plein sur la figure 5« Le corps 86 de la soupape comporte également un canal 92 qui relie le canal 88 à un passage 9k de la ventouse j6. Lorsque la tige 84 ée la soupape est en position d'ouverture, le vide peut être transmis de la source 50 5 à la ventouse 36 par le conduit 51» lf-- collecteur 70, puis par les canaux et passages 88, 92 et 9k jusqu'à la chambre 132. Chaque soupape 82 est réalisée sensiblement de la même manière que la valve d'un pneumatique. Cependant, elle ne comporte aucun ressort qui maintient son élément 85 en position 10 de fermeture. Du fait qu'il n'y a aucun ressort qui maintient l'élément 85 dans une position de fermeture, l'élément pend par son propre poids et ouvre la soupape, comme on le voit sur la figure 5. Lorsque le distributeur 62 est mis dans sa 15 position d'ouverture, que les ventouses sont disposées à proximité des objets de la matrice et que l'élément 85 de chaque soupape pend en position d'ouverture, un vide est produit ou est transmis par chaque soupape ouverte à chaque ventouse.Dans lè cas où la ventouse est placée au-dessus d'un objet, un vide est 20 produit dans la ventouse et il ne se produit qu'un débit d'air minimal par la soupape 82. En conséquence, il ne se produit aucune chute de pression de part et d'autre de la soupape qui reste ouverte, de sorte que la ventouse fonctionne de manière à saisir un objet. Cependant, dans lë cas où la ventouse est 25 disposée au-dessus d'un intervalle entre des caisses ou lorsqu'elle n'est pas placée au-dessus d'un objet, lorsque le distributeur 62 prend sa position d'ouverture et transmet le vide à une telle ventouse, il se produit un débit d'air dans la soupape 82 et, de ce fait, une chute de pression de part et d'autre 30 de la soupape, de sorte que l'élément 85 de celle-ci prend sa position de fermeture. La différrence de pression qui s'exerce sur l'élément de la soupape maintient celle-ci fermée. Lorsque la ventouse 36 est en position de char gement, elle n'est pas déformée, comme on le voit d'une façon 35 générale en 86 sur la figure 6. Dans ce cas ses lèvres 98 viennent en contact avec l'objet. Lorsqu'un vide est transmis par le canal 9k, l'objet est levé jusqu'à la position indiquée d'une façon générale en 100, la ventouse 36 se défforme et prend la forme représentée en pointillé en 102. ko D'après ce qui précède, on voit que lorsque le 72 05865 6 2126265 dispositif de prise des objets se déplace au-dessus d'une matrice de ceux-ci, chaque ventouse qui est placée au-dessus d'un objet est mise en fonctionnement afin de saisir ce dernier. Cependant, il peut être souhaitable que seulement un nombre choisi d'objets 5 soit prélevé par le dispositif de prise alors que le nombre d'objets qui ont été saisis par ce dispositif peut être plus élevé que le nombre voulu. En conséquence, il faut laisser retomber certains objets du dispositif de prise afin d'arriver au nombre d'objets choisi et voulu. Dans ce but, certaines ventouses 10 doivent être rendues inactives. Un détecteur associé au dispositif de prise 38 permet l'exécution de l'opération indiquée ci-dessus. Le détecteur, qui est représenté d'une manière générale en 40 sur les dessins, est une cellule de charge de construction connue qui 15 émet un signal de sortie dépendant du poids des nombreux objets portés par le dispositif de prise 38. Le détecteur 40 émet un signal de sortie en fonction du poids des objets et il agit sur un dispositif de commande désigné d'une façon générale par 48 et qui, à son tour, rend inactive certaines ventouses 36 afin de 20 laisser retomber des objets dans le cas où le nombre de ceux-ci que porte le dispositif 38 est supérieur au nombre voulu. Le dispositif de commande 48 comprend plusieurs soupapes de commande 110 dont le nombre correspond au nombre de ventouses 36. Les soupapes 110 sont montées dans un boîtier 112, 25 comme on le voit sur la figure 2, et elles sont réalisées d'une manière bien connue des spécialistes. Comme on le voit sur la figure 2, des conduits 118 partant des soupapes 110 communiquent avec chaque chambre respective 132 d'une ventouse. Normalement, les soupapes de commande 110 sont fermées. Elles sont reliées à 30 l'atmosphère et, lorsqu'une soupape 110 est commandée ou ouverte la pression atmosphérique est transmise au conduit 118 et, de ce fait, à une chambre d'aspiration 132 correspondante. En conséquence, si la ventouse porte un objet, ce dernier rietombe. Des coulisseaux 120 comportant des crémaillè-35 res 122 sont destinés à l'ouverture des soupapes de commande 110. Les crémaillères 122 sont disposées de manière à être en prise avec des pignons 124, entraînés par des servomoteurs 126. Comme on le voit sur la figure 3, les soupapes 110, sont disposées en forme d'une matrice semblable à celle des ventouses 36 représen-40 tée sur la figure 4. Chaque soupape de commande 110 est reliée 72 05865 7 2126265 à une ventouse correspondante 36. Il convient d'indiquer que les soupapes de commande 110 n'ont pas besoin d'être disposées suivant une matrice, mais qu'elles peuvent être alignées les unes sur les 5 autres, de sorte qu'il suffit d'un seul coulisseau 120 pour commander sélectivement les soupapes. La matrice de soupapes 110, représentée sur les dessins, ne constitue qu'un ensemble de dispositif. Comme on l'a indiqué plus haut, le détecteur 10 40 détecte le nombre d'objets supportés par le dispositif 38. Le détecteur 40 est une cellule de charge classique qui émet un signal en fonction du poids des objets supportés par le dispositif 38. Une partie du détecteur 40 est reliée au support 30 et une autre partie est reliée au dispositif 38, de manière à détec-15 ter le poids des objets portés par ce dernier. Le signal de sortie du détecteur est transmis à un circuit approprié indiqué d'une façon générale en 44. Ce circuit comprend un élément 46 qui peut être réglé de façon à déterminer le nombre voulu d'objets qui doivent être portés par 20 le dispositif 38. Le signal du détecteur 40 et le signal de l'élément réglable 46 sont transmis à un comparateur 129. Le comparateur envoie un signal de sortie vers les divers moteurs qui entraînent les coulisseaux 120, si le signal du détecteur 40 25 indique que le nombre d'objets porté par le dispositif 38 ou plus particulièrement, le poids de ces objets, est supérieur à celui qui a été fixé dans l'élément 46. Le signal de sortie du comparateur est transmis à un premier moteur 126 qui déplace le coulisseau 120 auquel il est associé, de façon à rendre inactives 30 toutes les ventouses associées à ce coulisseau. Lorsque toutes les ventouses associées au coulisseau 120 ont été rendues inactives, le coulisseau manoeuvre un commutateur 130 qui transmet le signal de sortie du comparateur 120 au moteur 126b suivant qui agit sur le coulisseau 120 auquel il est associé jusqu'à ce que 35 toutes les ventouses associées à ce coulisseau aient été rendues inactives. A ce moment, le coulisseau agit sur un commutateur 130b qui transmet le signal du comparateur 129 au moteur 126c. Cette opération se poursuit de manière à faire fonctionner successivement les moteurs jusqu'à ce que le poids des objets sup-40 portés par le dispositif de prise 38 soit égal au poids qui a 72 05865 8 2126265 été fixé dans l'élément 46. Lorsque le poids atteint est égal à celui qui a été établi dans l'élément 46, le signal du comparateur 129 cesse. De plus, on voit que si les ventouses qui sont 5 associées au coulisseau 120 ne saisissent pas d'objets, le moteur 126 continue à fonctionner afin d'entraîner le coulisseau 120 et de rendre inactives ses ventouses, même si elles ont déjà été mises au repos. Aucun objet n'en retomberait et cette opération se poursuivrait jusqu'à ce que les objets soient retombés 10 des ventouses qui les supportent. Lorsque le chariot 28 porte le nombre approprié d'objets, il est levé de la position de chargement jusqu'à une position haute 117, représentée en traits mixtes sur la figure 1. Le dispositif de prise est ensuite déplacé de la posi-15 tion 117 jusqu'à une position de retrait 54 du fait de la rotation du pignon 3^, afin d'enlever les objets de leur matrice. A ce moment, un commutateur de fin de course 56 du circuit qui commande le distributeur 62 reste à sa position normale, car un autre commutateur de fin de course 60 du circuit n'a pas été 20 encore manoeuvré. Le chariot 28 est déplacé ensuite par le mécanisme d'entraînement 29 jusqu'à une position basse, dans laquelle les objets qui sont supportés par le dispositif 38 sont disposés à proximité d'un appareil de déchargement 58. Lorsque le 25 chariot 28 occupe cette position, il agit sur le commutateur de fin de course 60 de manière à commander le distributeur 62 afin que la source de vide 50 soit séparée du collecteur 70 et que ce dernier soit relié à une source de pression 64. Le fluir-de comprimé de la source 64 est transmis au dispositif de prise 30 38 afin d'en dégager les objets qu'il supporte. Lorsque les objets sont dégagés, ils sont supportés par l'appareil de déchargement 58. Lorsqu'un ordre suivant doit être exécuté, les coulisseaux 120 sont rappelés à leurs positions initiales. Le 35 chariot 28 prend une position dans laquelle il est situé à proximité de la matrice d'objets qui doivent être choisis pour exécuter le nouvel ordre, et le dispositif 38 prend les objets après que le distributeur 62 a fonctionné de la manière décrite plus haut. 72 05865 9 2126265 REVENDICATIONS 1. Appareil de manutention destiné à enlever un nombre prédéterminé d'objets rangés de façon à former une matrice, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de préhension des objets pouvant être déplacé jusqu'à une position de prise, des moyens mettant le dispositif de préhension en fonctionnement de manière qu'il saisisse des objets lorsqu'il occupe ladite position de préhension, un dispositif de détection détectant le nombre d'objets saisis par le dispositif de préhension et des moyens commandés par le dispositif de détection fonctionnant de manière à contrôler le nombre d'objets saisis par le dispositif de prise. 2. Appareil de manutention suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de préhension comprend une série d'organes de préhension destinés à saisir les objets, les moyens commandés par le dispositif de détection pou vant fonctionner de manière à rendre inactifs certains organes de préhension de ladite série. 3. Appareil de manutention suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de préhension comprend une série d'organes de succion, les moyens faisant fonctionner les organes de succion comprenant un dispositif leur transmettant un vide et les moyens commandés par le dispositif de détection interrompant le vide qui. leur est transmis. 4. Appareil de manutention suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de détection com prend un détecteur qui détermine le poids supporté par le dispositif de prise des objets. 5. Appareil de manutention suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens qui rendent inactifs les organes de préhension comprennent des soupapes de commande qui rendent successivement inactifs les organes de préhension jusqu'à ce qu'ils supportent un nombre prédéterminé d'objets. 6. Appareil de manutention suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les soupapes de commande comprennent des soupapes individuelles reliées à des organes de pré hension individuels de manière que lorsque l'une des soupapes de commande est mise en fonctionnement, l'organe de préhension correspondant auquel elle est reliée soit rendu inactif. 7. Appareil de manutention suivant la reven 72 05865 10 2126265 dication 1, caractérisé en ce que le dispositif de préhension comprend plusieurs organes de succion, les moyens mettant en fonctionnement les organes de succion comprenant un distributeur qui se ferme afin d'empêcher la transmission du vide à 5 chaque organe de succion si ce dernier n'est pas disposé au-dessus d'un objet. 8. Procédé pour l'enlèvement sélectif d'un nombre prédéterminé d'objets formant matrice, caractérisé en ce qu'il consiste à positionner un dispositif de préhension des 10 objets à proximité de la matrice d'objets, dans une position de préhension de ceux-ci, à mettre en fonctionnement des organes de préhension afin de saisir les objets ù ladite position, à détecter le nombre d'objets supportés par le dispositif de préhension, et à régler le nombre d'objets saisis en fonction du 15 nombre détecté. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'opération qui consiste à mettre en fonctionnement les organes de préhension consiste à leur transmettre un vide afin qu'ils saisissent les objets. 20 10. Procédé suivant la revendication 9, carac térisé en ce que les organes de préhension des objets sont rendus inactifs de manière qu'un nombre prédéterminé d'objets en retombent, en fonction du nombre détecté. 11. Procédé suivant la revendication 10, carac-25 térisé en ce que l'opération consistant à mettre en fonctionnement les organes de préhension des objets consiste à mettre en fonctionnement plusieurs organes de succion et à leur transmettre un vide, à détecter le poids des objets saisis et à rendre inactifs des organes de succion si le poids détecté est supé-30 rieur au poids voulu.