Brevet FR2123069A1 — publié le 19720908

L'invention se rapporte à des installations de manutention automatique, utilisant des transporteurs associés à des dispositifs de mémorisation et de commande, et principalement adaptés a la manutention des bagages dans une gare ou un aéroport. On connait déjà les installations de transfert ou de triage utilisant des courroies transporteuses grâce auxquelles on transporte des objets d'un emplacement à un autre, et l'on sait également que ces moyens de portage classiques doivent être automatisés au maximum pour diminuer les temps de transfert et réduire les coûts de manutention0 C'est le cas notamment pour la manutention et le tri des bagages dans les gares et les aérogares, dont les instalb lations de plus en plus importantes doivent répondre à des impératifs précis qui sont essentiellement liés a des problèmes de cadence de transfert et de rendement. Dans le cas d'opérations de collectes et de tri de bagages assurés par bandes transpcrteuses, les problèmes posés par l'obtention d'un rendement élevé sont connus, et directement liés aux vitesses maxima possibles des bandes classiques qui sont de l'ordre de 1,20 m à 1,50 m par seconde. Plutôt que de rechercher à augmenter la vitesse de déroulement des bandes, ce qui entraine des équipements coûteux et de fiabilité discutable, il apparait plus judicieux de rechercher une augmentation du rendement d'exploitation à partir d'une bande transporteuse classique, dont la vitesse de déroulement se situe dans la zone définie plus haut. La première idée venant à l'esprit fut alors de rapprocher au maximum les différents colis les uns des autres.Des réalisations ont été faites, où les objets à manutentionner sont à touche-touche sur la bande transporteuse et il était alors prévu que les opérations de divergence d'une bande principale vers une bande secondaire ou de convergence d'une bande secondaire vers une bande principale s'effectuent de telle manière que la composante de la vitesse longitudinale pendant les opérations reste identique à la vitesse de la bande. Malheureusement la disposition ci-dessus conduit à des équipements d'aiguillage relativement complexes et supposant une certaine.précision dans leur réalisation ; ils nécessitent en tous cas impérativement, que les objets à manutentionner soient tous identiques ( bacs ou palettes ), et ne peuvent que difficilement autre utilisés avec des objets en vrac, de dimension hétérogène. Pour les objets de ce dernier type, tels que des colis ou valises comme on en rencontre fréquemment dans les aéroports, la solution consiste habituellement à ménager entre chaque colis une distance suffisante pour que les organes d'aiguillage sient le temps de remplir complètement leur office, o'st-a-d'ire d'effectuer un mouvement aller et retour complet, Pour ce faire un écart de l'ordre de 1,20 m est en général ménagé entre deux colis, ce qui fait, si l'on prend une longueur moyenne de colis égale à 80 cm, que le débit maximum de la bande se situe, pour une vitesse de lus20 m par seconde, à environ 2.150 colis à l'heure. Ce dernier chiffre, il faut le noter, représente une cadence optimum qui ne tient pas compte de lSinstant d'introduction du colis vers la bande. En tout cas ce système limite le débit maximum d'une bande transporteuse, qui n'est plus compatible avec les installations envisagées, notamment pour la manutention des bagages dans une aérogares Le dispositif suivant l'invention améliore considérablement le rendement d'une telle installation en ce qu'il permet de limiter les pertes de place sur la bande transporteuse, et cela grâce aux dispositions suivantes Création, sur la bande principale, de trains de colis, non plus espacés com me précédemment, mais juxtaposés, ceci étant rendu possible en constituant des trains de colis ayant tous mdme destination0 - Mise en oeuvre d'une technique d'indexation des colis, basée sur une prévi sion de trafic, obtenue à partir d'une pluralité de compteurs - décompteurs, et associée à des systèmes classiques de mémoire grâce auxquels les colis provenant de chaque poste d'enregistrement sont automatiquenent introduits sur une longueur de la bande transporteuse proportionnelle au nombre de colis effectivement enregistrés. Pour mieux comprendre l'invention, et pour mieux apprécier les résultats qui peuvent être obtenus par cette nouvelle technique, on va maintenant décrire, à titre d'exemple, une réalisation d'installation de manutention au départ, des bagages d'un aéroport0 On se réfère au dessin annexé qui représente - une vue en perspective de la partie réception d'un transporteur desservi par plusieurs alimentations. On considère une installation dont la bande de collecte et de tri 1 circule à une vitesse voisine de 1,20 m par seconde, et se trouve desservie par huit postes d'enregistrement A, B, CO.O H ; chaque poste peut débiter sur la bande en moyenne une valise ou un groupe de deux ou trois valises de même destination toutes les 30 secondes. Les opérations d'enregistre-ent prenant au moins 20 secondes, on peut dire que chaque poste d'enregistrement aura la possibilité d'introduire sur la bande 1, 120 groupes de 1 à 3 valises par heure0 On peut donc déterminer en premier lieu le nombre de postes A, B,... etc à prévoir en fonction du débit maximum de la bande. En se référant à la figure on voit qu'au niveau de chaoue poste d'enregistrement sont prévus les bandes ci-dessous - Bande de dépose des valises 2 Cette bande 2 d'une longueur de 50 cm environ est conçue de telle manière que les valises ne peuvent être disposées que dans le sens trans versas. Aussitôt qu'une valise est posée par le passager, elle avance d'une distance égale à sa profondeur2 de manière à permettre l'introduction éventuelle d'une seconde valise, voire une troisième, 'a la suite de la première suivant immédiatement cette bande de dépose : une bande de pesée 3g d'une longueur de 60 cm. - Suivant immédiatement cette bande de pesée 3, une première bande de manuten tion 4 d'une longueur de 1 mètre. - Entre cette première bande de manutention et le convoyeur à bande principale, une seconde bande d'attente 5, d'une longueur de 1 mètre également. On notera que deux de ces bandes peuvent nten constituer qu'une9 comportant en son milieu, comme en son extrémité des dispositifs de butées éclipsables 6 arrêtant la progression des colis. Si on admet que ltépaisseur moyenne des valises est de 20 cm, on peut alors mettre deux valises sur la première bande 27 trois valises sur la bande de pesée 3, quatre à six valises sur chacune des bandes suivantes0 Pour qu'une valise ou un groupe de vlises puisse être introduit sur la bande principale 1, à partir de la seconde bande d'attente 5, il faut que les conditions suivantes soient remplies. - Existence sur la bande 1 du ccnvoyeur au droit du poste d'enregistrement d'un train de colis indexé pour la meme destination - Fin du passage de ce train au droit du poste d'enregistrement considéré. - Absence de colis à l'instant considéré dans l'espace situé à moins de 1,20 m et en amont du poste d'enregistrement. Dans ces conditions, la et les valises en attente au poste d'en- registrement sont poussées sur la bande principale et sont placées à la fin du train de bagage de même destination, sans qutil soit nécessaire de respecter entre ces différents colis un écart quel qu'il soit0 Le fonctionnement de l'ensemble peut etre alors le suivant On suppose pour la facilité du raisonnement que l'ensemble des bandes décrites ci-dessus au moment de l'arrivée d'un premier passager pour Rome ( R ) est vide. On considère que celui-ci dépose sa ou ses valises ( R ) sur la bande 2 de dépose du poste d'enregistrement Fo Automatiquement les valises se trouvent transportées sur la bande de pesée 3 où elles sont examinées par le préposé et indexées par action sur bouton-poussoir ( en 7 ). A ce moment ces valises ( R ? sont transportées sur la première bande 4 puis sur la deuxième bande 5, le plus loin possible, jusqu'au droit de la bande gnérale de ramassage 1 ( voir figure )O Pendant ce temps, d'autres passagers se sont présentés au postes d'enregistrement précédents A, B, C, DX ou E2 et certaines valises, ou certains trains de valises se sont formés sur la bande principale 1, en amont du poste d'enregistrement Fo Dans le cas où à un moment quelconque, à partir de cet instant, la fin d'un train de même destination ( R ) que les valises en attente est détecté au droit du présent poste d'indexation F, les valises en question sont immédiatement transférées sur la bande principale 1. Indépendamment de cette dernière opération, et aussitôt que les valises ( R ) du premier passager sont placées sur la bande de pesée 3, le passager suivant peut déposer ses valises sur la bande de dépose 2 du même poste d'enregistrement F et,après pesée et vérification par le préposé, elles iront se placer contre les valises { R ) du passager précédent, à condition bien sûr qu'elles aient la même destination, e'est-à-dire Rome ( R ). Par contre, dans le cas où le passager suivant, qui se présente aussi au poste F, enregistre ses l-aglg que les valises du premier voyageur, celles-ci seraient dès la détection d'un trou suffixant, placées sur la bande principale0 Les valises ( M ) du deuxième voyageur situées sur la première bande de manutention 4 seraient instantanément transportées sur la seconde bande d'attente 5 Dans le cas où une suite de valises occuperait non seulement la première bande de manutention 42 mais également la seconde bande d'attente 3, si deux valises ( V ) étaient déposées par un voyageur se rendant à Vienne, sur la bande de dépose 2, elles resteraient sur le tapis de pesée aussi longtemps que l'ensemble des valises précédent ne serait pas éjecté sur la bande principale, ou du moins aussi longtemps que la première bande de manutention 4 ne serait pas vidée, ce qui, compte-tenu de ce qui a été indiqué précédemment doit s'effectuer au plus tard dans les 20 secondes à venir. Dans certains cas enfin où une valise serait expédiée de manière isolée, c'est-à-dire si aucun train de valises de meme destination ntest dist posé sur la bande principale, cette valise peut constituer à son tour le début d'un nouveau train, les postes suivants profitant de son existence pnur lui envoyer juste derrière2 des colis ou valises de même destination. Dans l'exemple illustré sur la figure, pour le poste d'enregistrement F, on voit que les valises ( R ) placées sur la seconde bande d'attente 5 vont passer sur la bande principale 1, à la queue du train de valise ( R ) qui vient de passer au droit du poste d'enregistrement Fo Les valises ( M ) prendront alors la place des valises ( R ) sur la seconde bande d'attente 5 et les valises ( V ) la place des valises ( M ) sur la première bande 4. Le train de valises ( V ) déjà formé sur la bande principale passera devant le poste d'enregistrement F mais ne pourra évidemment recevoir les deux valises ( V ) placées derrière les valises ( M )O Par contre dès que la queue du train suivant constitué de valises ( M ) passera le poste d'enregistrement, les valises (-M ) passeront à leur suite sur la bande principale 1.Les deux valises ( V ) viendront alors en attente sur la dernière bande 5. Si il nty a pas d'autre train de valise ( V ) derrière le train ( M ), dès qu'un trou se présentera sur la bande principale, les deux valises ( V) en question y passeront comme on l'a vu pour constituer un nouveau train de valises ( V ), auquel stajoute- ront éventuellement des valises V provenant despostes d'enregistrement suivants G ou H. L'exploitation réelle ou la simulation du fonctionnement d'un dispositif tel que décrit ci-dessus, montre que dans ces conditions, il se constitue sur la bande principale des trains de colis à touche-touche, ayant tous la même destination et séparés les uns des autres par des intervalles d'au moins 1, 20mO Si l'on suppose par exemple qué les trains sont égaux et eontienw nent environ 10 colis chacun, la bande peut assurer le transport de 4.600 colis par heure, soit pratiquement un colis tous les 7/10 de seconde, sans pour cela que les dispositifs de tri soient le moins du monde empochés de fonctionner normalement. On remarquera d'ailleurs que ces dispositifs de tri n'auront en moyenne a fonctionner dans ce dernier cas, que tous les dix colis, au plus grand bénéfice de la longévité de l'installation. En fait, contrairement à ce qui a été dit précédemment, les trains ne sont pratiquement jamais de longueur identique, mais en fait d'urelongueur d'autant plus grande, qu'à l'instant considéré, le nombre de colis pour une direction déterminée sera plus important. Ceci correspond très exactement au cas de l'enregistrement des valises dans un aéroport où la dispersion de l'arrivée de ces colis pour un vol déterminé se représente par une courbe en forme de cloche de Gausse, dont le point eulminant se trouve environ 25 minutes avant l'heure de la convocation des passagers. Le problème du choix d'une technique d'automatisme, permettant de tenir compte d'une prévision de trafic, pour une meilleure utilisation des possibilités d'exploitation d'une installation de tri, s'avère en eonséquenee essentiel. On sait que le contrôle à proprement parler de l'introduction des colis sur une bande principale ne pose aucun problème particulier et a des sdbtions parfaitement classiques : des jeux de cellules photo-électriques vérifient simplement, dans le cas où il s'agit d'un nouveau train, que le trou est suffisant pour que les gardes de 1,20 m soient respectées, ou au contraire que les valises à introduire le soient immédiatement derrière des valises déjà sur la bande dans le cas où il s'agit de colis de meme destination. Par contre, la difficulté réside dans le mode d'indexation, autrement dit dans le mode d'inscription des destinations des colis portés par la bande principale. Une première solution connue consiste en la possibilité d'inscription ( physique ou magnétique ) sur la bande elle-m & e d'un code représentant la destination des valises qu'elle porte. Ce code est lu au niveau de chaque aiguillage convergert ( autorisation ou interdiction d'introduire des colis sur la bande ), et au niveau de chaque aiguillage divergent ( commande de celle-ci). Cette technique suppose cependant la mise en place de dispositifs fragiles et coûteux, ma4/adaptés à la majorité des équipements transporteurs. Une autre solution consiste à utiliser un équipement du type ordinateur, ayant en permanence en mémoire les charges en colis de la bande point cipale, et la destination de chacune d'elles. Celle solution séduisante en raison des possibilités accessoires d'automatisme qu'elle autorise est cependant conteuses et parait, peu homogène avec le reste de l'équipement. On ccnnait également une technique largement utilisée dans les équipements de tri qui utilise une mémoire dite à billes, constituée par un tambour tournant en synchronisme avec la bande et à la surface duquel un certain nombre de billes peut être injecté, le long d'une génératrice, constituant le code de destination, ou éventuellement le code d'origine du ou des colis considérés. Cette solution dont la rusticité et la fiabilité sont conrue est particulièrement simple à utiliser dans tous les cas où les indexations s'effectuent à partir d'une seule origine, ou encore, dans tous les cas où les origines étant différentes, la lecture des indexations s'effectue en un seul point. Mais toutes ces réalisations précédemment décrites conduisent à une utilisation extrêmement complexe des mémoires à billes, nécessitant donc un équipement du type mini-calculateur avec tous les problèmes posés alors par la réalisation d'un " Hardware " et " Software " spécialisés. C'est une des caractéristiques de l'invention que de proposer une technique de précisions permettant malgré tout d'utiliser la technologie classique constituée par les mémoires à billes0 Il est en effet certain dans le cas présent, étant donné le grand nombre de colis adressés par l'ensemble des postes d'enregistrement, que l'importance du trafic, c1est-'adire le nombre de colis indexés pour chaque destination est un élément peu variable dans des temps de ltordre de 30 à 60 secondes. Dans ces conditions, on peut admettre que le trafic à la minute considérée est très similaire au trafic qui a été effectivement traité à la minute précédente, d'où l'équipement caractéristique de l'invention, décrit maintenant Pour chacune des destinations ( R, M, etc ..0 ) il est prévu un eompteur-dézompieur dont l'entrée reçoit autant dtimpulsions qu'il y a de colis présents sur des bandes d'enregistrement pour cette destination. En conséquence, à un moment déterminé, les compteurs marquent le nombre des valises qui ont été effectivement indexées pour chacune des directions, depuis la dernière exploration telle que décrite ci-dessous. Un sélecteur prend en considération chacun des compteurs successivement, injecte sur la mémoire à billes la ou les billes correspondant à la direction propre à ce compteur, et provoque le décomptage de celui-ci, au fur et à mesure que la bande défile, à raison de 70 cm environ par impulsion. Une fois ce compteur à zéro, on laisse passer 1,20m de zende et l'on passe au compteur suivant pou enouveler cette meme opération, et cela successivement pour chacun des compteurs. Ceci revient à délimiter sur la bande principale des zones sffectées à chacune des directions, et dont la longueur sera proportionnelle au nombre de colis effectivement enregistrés ( d'ailleurs vraisemblablement déj'a expédiés ), pour chacune de ces direetions, les quelques demi-minutes ou minutes précédentes. On comprend aisément, dans ces conditions, la marche de l'automatisme au niveau des postes d'enregistrement : lorsque la mémoire à billes in- dique le début du passage d'une zone affectée à la même destination que les valises en attente, l'aiguillage provoque immédiatement l'expédition des valises s 1Ll nty a pas déjà de valises dans la zone eonsidésée, ou après le passage de celles qui peuvent déjà s'y trouver ( cellule photo-électrique ). On constate que ce cas d'application de la mémoire '&commat; v billes billes est un cas classique, puisqu'il ntexiste qu'un seul point d'indexation qui s'effectue à l'origine de la bande, ex toute une série de points de lecture qui s'effectue au droit des postes d'enregistrement ( commandes de l'introduction des valises ) et au niveau des aiguillages divergents ( sortie des trains de colis ). La fonction décrite ci-dessus peut être perfectionnée en prévoyant entre chaque train, un espace d'environ 3 mètres permettant dtintroduire un seul groupe de valises dont l'indexation sera lue seulement au moment où ce groupe de valises arrivera en un point situé entre le groupe des aiguillages convergents et le groupe des aiguillages divergents ( 2ème des cas simples d'utilisation de la mémoire à billes énumérés ci-dessus )., pour réinjection de l'information sur un autre secteur de la mémoire à billes k 1er cas d'application ), pour assurer la commande des aiguillages divergents. Cette précaution permet d'évacuer en priorité et presqu'immédiatement les quelques valises d'indexation rare qui risqueraient de perturber en embouteillant les postes d'enregistrement0 On peut aussi prévoir une direction supplementaire qui est utilisée pour stocker les valises retardées ou plus exactement les valises qui sont présentées plus d'une- heure avant l'heure de départ. Bien entendu, toutes les valises destinées à cette direction reçoivent la meme affectation. Elles sont envoyées sur un carrousel dont la longueur développée est de l'ordre d'une cen tai ne de mètres, permettant à un préposé unique en se déplaçant le minimum, de prendre les différentes valises et de les placer dans des casiers, soit du type statique, soit du type dynamique par gravité. Les différentes valises stockées de cette manière sont donc envoyées vers les postes normaux par groupe, au moment de l'affeetation de ces postes à tel ou tel départ. On voit que dans ces conditions, à la sortie de cette installation de stockage, les valises forment normalement des trains et pourront être injectées sur la bande principale, de lanière identique à celles emanant des postes d'enregistrement. On donne à titre d'exemple le dimentionnement d'une telle installation a - Pour le débit total de 30000 valises à l'heure, il est nécessaire de tabler sur t5 à 20% de valises remises à l'enregistrement plus d'une heure avant l'heure de départ, soit 600 valises heure. b - Si l'on suppose que les valises déposées en avance correspondent à t5 direc- tions différentes, le préposé chargé de prélever ces colis sur la bande principale, pour les mettre dans les casiers de stockage,ne pourra s'occuper de ces différentes destinations que successivement. c - Donc, par destination et si la bande formant carrousel à 100 mètres de déviez loppement et avance à une vitesse de 1,20m par seconde, il consacrera à chaque direction environ une minute. Donc, il lui faudra 15 minutes pour vider les colis correspondant aux 15 directions supposées. d - Or en 1/4 dtheure, le nombre de colis qui seront déposés sur la bande du carrousel de stockage des colis en avance sera de 150 colis, ce qui gt compatible avec la longueur de cette bande. Les chiffres ci-dessus montrent que ce travail de classement peut aisément autre fait par un seul homme, qui dans ces conditions, a à manipuler en moyenne un colis toutes les 6 secondes, sans pratiquement avoir à se déplacer. Bien que l'invention ait été décrite dans le but d'une meilleure compréhension, pour un type d'installation particulière, des modifications et des variantes peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'inventionO REVENDICAT TONS 10) - Procédé et dispositif de manutention automatique de colis collectés par un transporteur à partir d'un certain nombre de postes d'enregistrement pouvant recevoir des colis affectés à des destination4Iiverses, caracté risé par le fait - qu l'on forme sur le transporteur principal 1 des trains de colis juxtaposés ( R, Va ; ) et partant la meme indexation, ces trains étant alimentés en colis pareillement affectés au moment de leur passage au droit de chaque poste d'enregistrement, en fonction de ltespace vide prévu sur le transporteur principal, derrière le train con sidéré - et que cet espace vide qui autorise le transfert de colis sur le transporteur principal est automatiquement déterminé en fonction d'une prévision du trafic décelé par un moyen quelconque. 2 ) - Procédé et dispositif de manutention de colis conforme à la revendication 1 caractérisé par le fait que chaque poste d'enregistrement ( A... H ) comprend au moins un transporteur d'attente 5 muni d'une butée éclipsable quelconque 6, disposée à proximité du transporteur principal, ledit trans porteur permettant le stockage momentané d'un certain nombre de colis ( R ) jusqu'à ce que ceux-ci puissent rejoindre sur le transporteur principal, la queue d'un train de colis ( R ) de m8me affectation. 30) - Procédé et dislsositif conforme à la revendication 2 caractérisé par le fat que l'on peut stocker à chaque poste d'enregistrement une autre série de colis ayant une affectation différente ( M ) sur un autre transporteur d'attente 4 situé en amont du transporteur 5. 40) - Procédé et dispositif conforme aux revendications 2 & 3 caractérisé par le fait qu'à chaque poste d'enregistrement à partir de la bande de dépose 2 ou de la bande de pesée 3 commandée par une personne, on distribue sur le transporteur d'attente suivant des colis de meme affectation que les colis s2y trouvant déjà. 50) - Procédé et dispositif conforme aux revendications 2 & 3 caractérisé par le fait qurà chaque poste d'enregistrezent, à partir de la bande de dépose ou de pesée, on n'envoie un colis quelconque sur le transporteur d'attente suivant que si celui-ci est vide. 6 ) ~ Procédé et dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait queue système de compteurs - décompteurs explore, aux postes d'enregis trement, le passage des colis affectés à chaque destination et restitue les informations reçues à un dispositif de mémorisation approprié, grâce auquel on peut délimiter sur le transporteur principal des zones affec tées à chacune des directions, et dont la longueur est proportionnelle au nombre de colis enregistrés pour chacune de ces directions. 70) - Procédé et dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé par le fait que la longueur des zones affectées à chacune de ces directions est déterminée en raison du fait statistiquement constaté qu'à un instant don né le trafic est très similaire au trafic effectivement traité pendant l'intervalle de temps précédents a) - Procédé et dispositif conforme aux revendications 6 & 7 caractérisé par le fait que le dispositif de mémorisation est une mémoire à billes et que le sélecteur de chacun des compteurs injecte sur la mémoire la ou les billes correspondant à la direction propre à ce compteur de manière à provoquer le décomptage de celui-ci pour réserver sur le transporteur principal une zone d'affectation proportionnelle au nombre d'impulsions reçues. 90) - Procédé et dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait quton prévoit une affectation particulière pour les colis retardés ou à stocker, qui sont alors dirigés sur un carrousel d'attente, d'une cer taine longueur, permettant à une personne d'effectuer les prélèvements de colis pour leJstoekage.