Brevet FR2341486A1 — publié le 19770916

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour aligner des récipients munis à leur périphérie d'un repère, notamment avant leur étiquetage, les récipients étant alimentés en continu et roulant sur une surface de friction fixe pour être mis en rotation et ces récipients étant détectés sans contact au niveau de leur repère, et en ce qu'après un certain temps de retard commençant avec l'arrivée du repère au poste de détection, la rotation des récipients est arrêtée. Certains récipients comme, par exemple, des bouteilles de champagne, de mousseux, sont munis avant l'étiquetage d'tune gaine de col de bouteille, comportant une impression, cette gaine étant constituée par une feuille métallique; il est souhaitable que l'étiquette soit appliquée au milieu. Pour cela, il faut aligner les récipients avant leur entrée au poste d'étiquetage, pour l'application. Cela se fait généralement à l'aide d'un repère prévu à un endroit déterminé de la gaine du col de la bouteille; ce repère peut être constitué par des repères d'impression sombre. Selon un procédé connu du type ci-dessus, le temps de retard est essentiellement constant et est déterminé par la réalisation particulière du dispositif de freinage ou de pincement des récipients, dans la machine pour la mise en oeuvre du procédé. Il en résulte que, pour des vitesses de rotation différentes des récipients, à l'intérieur du temps de retard, l'angle de rotation parcouru jusqu'à l'arrêt est de grandeur différente. Ce procédé connu ainsi que le dispositif correspondant ne fonctionnent que pour une cadence déterminée de façon précise et ainsi une vitesse de rotation pour laquelle l'angle de retard des récipients est compensé dans le temps de retard par un angle d'avance correspondant du dispositif de détection par rapport à la position définitive recherchée des repères, ces opérations étant assurées de façon précise. Lorsqu'on dépasse ou lorsqu'on est en-dessous de cette cadence prédéterminée, on rencontre des différences. Un dispositif, fonctionnant selon ce procédé connu, ne peut dans ces conditions fonctionner de façon satisfaisante que pour une cadence déterminée.Pour une application aux machines à étiqueter modernes dans lesquelles la cadence est réglée automatiquement en fonction de l'alimentation en bouteilles, on ne peut utiliser une telle machine. Selon un autre procédé connu, on introduit les récipients par groupe et, pendant la phase d'arrêt, on les met en rotation et on détecte la hauteur des repères. Dans ce procédé également, le temps de retard entre la détection des repères et l'arrêt de la rotation des récipients est constant. Comme, toutefois, la vitesse de rotation peut être maintenue constante indépendamment de la vitesse de transport, la précision de fonctionnement de la machine dépend de la cadence. Toutefois, l'inconvénient est que, dans ce procédé connu, le mouvement d'avance des récipients doit être arrêté. La cadence maximum est, de ce fait, très faible. Pour des machines à étiqueter rapides, on ne peut absolument pas utiliser un dispositif travaillant selon le procédé ci-dessus, puisque ces dispositifs fonctionnent exclusivement de façon continue. La présente invention a pour but de créer un procédé du type ci-dessus, qui permette un alignement précis des récipients, même lors du fonctionnement à des cadences différentes et ainsi des vitesses de rotation différentes des récipients. En outre, l'invention se propose de créer un dispositif simple et d'un fonctionnement sûr pour la mise en oeuvre du procédé. A cet effet, 1'invention concerne un procédé du type ci-dessus, caractérisé en ce que le temps de retard est modifié en fonction de la vitesse de rotation des récipients de façon que le temps de retard à une vitesse de rotation élevée est plus faible qu'a une vitesse de rotation basse. Grâce à l'adaptation selon l'invention du temps de retard à la vitesse de rotation des récipients, on obtient que ceux-ci balaient chaque fois le même angle de rotation pendant le temps de retard. Cet angle de rotation est réalisé de façon que les récipients prennent la position angulaire voulue. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il suffit qu'on détermine la vitesse de translation des récipients et, en fonction de cela, le temps de retard. La vitesse de translation des récipients constitue, en effet, une mesure de la vitesse de rotation du fait du roulement du récipient sur une surface de friction fixe, si bien que cette mesure permet de déterminer de façon simple la cadence d'alimentation en récipients. Cette façon de procéder est particulièrement avantageuse si les récipients ne roulent pas directement sur la surface de friction mais si la surface de friction est dentée et que les récipients sont associés provisoirement de façon solidaire à une surface de friction également dentée, comme par exemple un pignon.De ce fait, les diamètres différents des récipients et des surfaces extérieures différentes pour les récipients, qui peuvent aboutir å des conditions de friction différentes et ainsi des vitesses de rotation différentes, n'ont pas d'influence sur la relation entre la vitesse de rotation et la cadence. I1 est toutefois particulièrement avantageux, suivant une autre caractéristique de l'invention, de déterminer séparément la vitesse de rotation de chaque récipient, et de définir de façon correspondante le temps de retard pour chaque récipient. De cette façon, on compense non seulement l'influence de la cadence d'alimentation, mais également l'influence des conditions de friction, par rapport à la vitesse de rotation des récipients, ce qui permet d'assurer une précision d'alignement extraordinairement grande. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on détermine de façon simple la vitesse de rotation des divers récipients en ayant des repères de largeur identique et en mesurant le temps de passage de chaque repère dans le poste de détection. Dans ces conditions, il ne faut qu'un poste de détection supplementaire pour mesurer la vitesse qui se détermine de façon extrêmement précise. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le temps de retard se compose d'une partie essentiellement constante, pendant laquelle on freine la rotation du récipient, et d'une partie variable correspondant à la vitesse de rotation, pendant laquelle le récipient tourne. La partie constante est déterminée par le dispositif de freinage des récipients alors que la partie variable compense les différences de vitesse de rotation. On peut, de ce fait, utiliser n'importe quel dispositif de freinage. La partie variable est choisie pour que la vitesse de rotation mesurée assure que, pendant tout le temps de retard, les récipients balaient un angle de rotation toujours identique ou que l'angle de retard entre le poste de détection et le poste final soit toujours identique. Le calcul de la partie de temps variable tv peut se faire de façon simplifiée selon la formule suivante 1- tV = W - tC dans laquelle : angle de retenue prédéterminé entre un repère au poste de détection et dans la position finale souhaitée, vitesse angulaire mesurée du récipient, tc : partie de retard constante, déterminée par le dispositif de freinage. Si la vitesse angulaire M est déterminée par le temps de passage tm du repère au poste de détection, on a la relation # = tm relation dans laquelle t est l'angle de centrage défini à la périphérie de la bouteille par la largeur du repère. Avec substitution dans la formule 1, on obtient la formule 2 suivante 2. tv = &alpha;/# tm - tc Si lton choisit l'angle de retenue OÇ égal à l'angle de centrage , on obtient la formule 3 suivante 3. tv = tm - tc Il suffit alors de retrancher le temps de retard constant du dispositif de freinage du temps de passage mesuré.Cette détermination du temps de retard variable n'est toutefois pcssible que si, pour toutes les vitesses, le temps de retard constant est plus faible que le temps de passage mesuré du repère. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, dispositif comportant un tambour de transport pour les récipients, ce tambour étant muni d'alvéoles à sa périphérie, avec chacune un dispositif de détection tournant avec le tambour pour détecter les repères ainsi qu'un dispositif de pincement commandé par ce dispositif de détection pour pincer les récipients, une surface de friction fixe coopérant avec les récipients étant prévue autour du tambour, dispositif caractérisé en ce que chaque dispositif de détection comporte un dispositif de mesure pour mesurer le temps de passage des repères au poste de détection, ainsi qu'un organe de temps variable, susceptible d'être commandé par le dispositif de mesure, cet organe fournissant une impulsion de déclenchement pour le dispositif de pincement après l'écoulement d'un temps de retard dépendant du temps de passage. Dans ces conditions, les moyens supplémentaires mis en oeuvre par rapport aux dispositifs connus sont extrêmement réduits et la précision de l'alignement est augmentée. Dans le cas de conditions de précision faibles, l'organe temporisé variable peut être couplé a' un dispositif de mesure de l'installation de réglage de la vitesse dia tambour de transport ou à un générateur tachymétrique détectant la vitesse périphérique du tambour de transport, et qui règle le temps de retard correspondant à chaque vitesse La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels : - La figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un dispositif pour aligner des bouteilles, ce dispositif comportant quatre unités d'alignement; - La figure 2 est un schéma-bloc d'une unité d'alignement; - La figure 3 est une vue de dessus schématique d'un dispositif de détection avec diverses positions d'un repère. Le dispositif selon les figures 1 a 3 est prévu pas aligner des bouteilles 1 présentant une symétrie de rotation, et qui comportent une garniture de col 9 constituée par une feuille métallique, munie d'un repère 10 permettant une détection optique. Les repères sont constitués par des impressions noires de même largeur. Les bouteilles 1 sont transportées par une bande transporteuse 2, entraînée en continu dans le sens de la flèche, en coopérant avec des rampes de guidage non représentées, dans des alvéoles 4 d'un tambour de transport 5, tournant en continu. Un organe de guidage 8 en forme d'arc de cercle est prévu à la périphérie du tambour de transport 5; cet organe de guidage 8 est fixe et son côté tourné vers les bouteilles est muni d'une garniture de friction élastique 7. par exemple du caoutchouc mousse. Cet organe 8 fait tourner les bouteilles 1 logées dans les alvéoles 4 de tambour de transport 5, en faisant tourner les bouteilles autour de leur axe anssi longtemps que ces bouteilles me sont pas bloquées par le dispositif de pincement décrit ultérieurement. A l'extrémité de l'organe de guidage 8, les bouteilles arrivent sur une plaque tournante d'une table à bouteilles non représentée faisant partie d'une machine à étiqueter et, à ce niveau, les bouteilles sont bloquées en rotation par une cloche de centrage 19 qui vient sur la tête de chaque bouteille. A hauteur des repères 10, de la garniture de col de bouteille 9, il est prévu un dispositif de détection opto-électronique 11, dans chaque alvéole 4 du tambour de transport 5; ce dispositif de détection 11 est constitué par une barrière lumineuse à réflexion. Chacune des quatre unités de détection est reliée à un dispositif d'exploitation électro@ique distinct 12 qui peut commander par l'intermédiaire d'un relais 25, un électro-aimant 13 correspondant. Cet électro-aimant fait partie d'un dispositif de pincement, tournant, et qui est prévu pour chaque bouteille, au niveau de l'alvéole 4 de l'unité de détection correspondante. Chaque dispositif de serrage ou de pincement comporte en outre deux leviers de pincement 6 pour les bouteilles; ces leviers sont montés pivotants sur le tambour de transport 5 en étant sounis à l'action d'un ressort de traction 17, qui les déplace l'un par rapport à l'autre; les surfaces de pincement des leviers 6 sont munies d'une garniture de friction 18. Des galets 15. tournés l'un vers l'autre, sont prévus sur les leviers de pincement; le poussoir 16 d'un électro-aimant 13 également fixé sur le tambour de transport agit entre les galets assai longtemps que l'électro- aimant n'est pas alimenté en courant et maintient ainsi les leviers de pincement 6 en position d'ouverture.Le montage est réalisé de façon que, lorsque les leviers de pincement sont ouverts. les bouteilles 1 qui sont entraînées par la bande transporteuse 2 et qui sont, le cas échéant, mises au pas par une vis transportense non représentée, peuvent pénétrer sans être gênées dans les alvéoles 4 et peuvent tourner lors de leur passage devant l'organe de guidage 8. La rotation des bouteilles peut être facilitée par des galets non représentés, prévus sur le tambour de transport. Par comtre, si l'électro-aimant 13 est alimenté en courant par l'intermédiaire du relais 25 correspondant, cela commande le retrait du poussoir 16 de sa position entre les galets 15, si bien que les leviers de pincement 16 sont déplacés par le ressort de traction 17, l'un vers l'autre, et pincent ainsi la bouteille 1 qui se trouve entre ces deux leviers en interdisant tonte rotation de la bouteille autour de son axe. Les deux leviers de pincement 6 sont en outre reliés solidairement aux pignons correspondants 23, 24. Un levier 22 muni d'un galet 21 est fixé aux pignons 23; ce galet 21 coopère avec un chemin de came 20 fixe. Ce chemin est réalisé de façon que les leviers de pincement 6 soient ouverts dans la zone de transfert des bouteilles a la place tournante de la table a bouteilles de la machine à dès que les bouteilles ont été bloquées en rotation par l'abaissement de la cloche de centrage; au cours de ce mouvement, le poussoir 16 de l'électro-aimant 13 soumis a l'action du ressort pénètre entre les galets 15 L'alimentation en courant des quatre unités de détection Il ainsi que des électromaimants 13 correspondants et les dispositifs d'exploitation ainsi que les relais 25 se trouvant dans la structure 28 en forme de cylindre du tambour de transport 5, est assurée par des balais de contact 26, 27 touchant des bagues fixes 3. Comme cela ressort de la figure 2, chaque unité d'exploitation 12 comporte une horloge 14, par exemple un multivibrateur, qui fournit des impulsions rectangulaires identiques, à intervalles réguliers. Ces impulsions sont envoyées à un compteur 29 qui est commandé par un inverseur 30 pour fonctionner en compteurdécompteur. L'horloge 14 et 1 T inverseur 30 sont reliés directement au dispositif de détection 11 et sont commandés par celui-ci de façon qu'au début de la détection d'un repère 10, horloge 14 démarre et que le compteur 29 assure le comptage. A la fin de la détection, le compteur 29 est commandé en décomptage.L'horloge et le compteur coopèrent ainsi pour former un moyen de mesure du temps-de passage du repère devant le poste de détection constitué par la barrière lumineuse fonctionnant par réflexion, ainsi que la mesure du temps sous la forme d'un nombre d'impulsions. Le compteur 29 est en outre réalisé de façon à supprimer un nombre déterminé d'impulsions lors du comptage (ou de ne pas compter des impulsions) et d'effectuer une opération similaire lors du décomptage. Ce nombre d'impulsions- correspond à l'intervalle de temps qui s'écoule entre la commande d'un relais 25 et la fin du pincement d'une bouteille entre les deux leviers de pincement 6. Ce retard dépend, dans une très large mesure, du rendement de l'installation et est caractéristique d'une telle installation; ce retard peut etre mesuré, pour être intégré de façon fixe dans le compteur. Lorsqu'après le décomptage, l'état du compteur est de nouveau égal à O, le compteur fournit un signal de sortie qui, après traitement dans un formeur d'impulsions 31, commande un multivibrateur monostable 32 qui actionne par l'intermédiaire d'un relais 25 (constitué par un transistor de puissance) l'électro-aimant 13. En même temps, on coupe l'horloge 14. Pour commander l'électro-aimant 13, il suffit d'une impulsion de courant relativement courte puisqu'après l'extraction du poussoir 16 de sa position entre les galets 15, les galets se deplacent l'un vers l'autre, et le ressort de rappel du poussoir est choisi de façon que ces galets ne puissent pas vaincre la force développée par le ressort de traction 17, c'est-à dire que le poussoir 16 ne peut être glissé entre les galets 16 avant que les deux leviers de pincement 6 aient été ouverts grace au chemin de came 20. Le montage de la barrière lumineuse à réflexion du dispositif de détection 11 sur une alveole 4 du tambour de transport 5, ainsi que les divers réglages relatifs d'un repère 10 pendant une opération d'alignement, ressortent de la figure ,. La bouteille 1, qui se trouve dans l'alvéole, non représentée, est mise en rotation du fait de la rotation du tambour de transport dans le sens de la flèche et du roulement de la bouteille sur la garniture de friction 7; la bouteille tourne autour de son axe central avec une vitesse angulaire ta déterminée. Les autres éléments importants sont l'angle de centrage Yfi correspondant à la largeur du repère et l'angle de retard d qui est mesuré dans exemple de réalisation. entre la position du repère à la fin de l'opération de détection et à la fin du serrage. Dans l'exemple décrit, cet angle de retard i est exactement égal à l'angle de centrage r . L'opération d'alignement au niveau de chacune des quatre unités d'alignement se déroule comme suit : lorsqu'un repère 10 arrive au niveau du dispositif de détection 11 (position I) au cours de la rotation de la bouteille, le générateur de cadence commence à fonctionner comme décrit, et le compteur 29 est mis en position de comptage.Les impulsions qui sont délivrées pendant le passage du repère devant la barrière lumineuse par réflexion, par exemple un nombre de six impulsions, sont enregistrées par le compteur 29 jusqu'à ce que le repère soit de nouveau sorti du champ de la barrière lumineuse (position II). L'angle de rotation de la bouteille pendant la détection est égal à Y > . Le compteur est alors commuté en mode de décomptage et les impulsions qui arrivent, à l'exception des impulsions correspondant au temps de retard du dispositif de serrage, par exemple au nombre de deux, c'est-à-dire en tout quatre impulsions, sont décomptées, si bien que le compteur se trouve de nouveau à I1 état de comptage O et fournit un signal de sortie.Ce signal aboutit à la commande de l'électro-aimant 13 et ainsi au déclenchement du dispositif de pincement, de sorte que la bouteille est retardée par rapport au tambour de transport, pendant le temps qui correspond à deux impulsions. Entre la fin de la détection (position II) jusqu'à la fin du pincement (position III), il s'écoule ainsi une durée correspondant à six impulsions, de sorte que la rotation de la bouteille correspond de nouveau à &alpha; ou &gamma;. Si la vitesse angulaire est double, du fait de modifications de condition de friction ou analogues résultant d'une modification de la vitesse de rotation du tambour de transport, le nombre d'impulsions pendant la détection d'un repère est égal à trois. Le décomptage correspond alors à trois moins deux, c'est-à-dire une impulsion, puis on commande le dispositif de pincement. L'angle de rotation entre la position II et la position III est, dans ces conditions, égal à $ ou > , c'est-à-dire que le repère starrête de nouveau dans la même position. L'angle de retard &alpha; peut également être choisi différent de l'angle &gamma; ; le temps de retard est alors déterminé par une unité de calcul correspondante, en fonction des formules données dans le préambule de la description. I1 est également possible, pour un temps de retard déterminé du dispositif de pincement, de renoncer à la suppression d'impulsions de comptage, c'est-à-dire que le compteur assure le décomptage du même nombre d'impulsions que celui des impulsions arrivées pendant le temps de détection d'un repère. Le temps de retard jusqu'à la commande de l'électro-aimant est, dans ce cas, égal au temps de passage du repère au niveau du poste de détection. Même dans ce mode de réalisation simplifié,-on peut souvent aboutir à une certaine amélioration de l'alignement. Dans ce cas, on présume que le glissement sur la garniture de friction et sur les leviers de pincement est plus grand aux vitesses de rotation élevées, ce qui compense en partie l'absence de correction de comptage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé pour aligner des récipients munis à leur périphérie d'un repère, notamment avant leur étiquetage, les récipients étant transportés en continu et roulant sur une surface de friction fixe pour être mis en rotation et ces récipients étant détectés sans contact au niveau de leur repère, et en ce qu'après un certain temps de retard commençant avec l'arrivée du repère au poste de détection, la rotation des récipients est arrêtée, procédé caractérisé en ce que le temps de retard est modifié en fonction de la vitesse de rotation des récipients de façon que le temps de retard à une vitesse de rotation élevée est plus faible qu'à une vitesse de rotation basse. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de translation des récipients est déterminée pour permettre de définir de façon correspondante la durée du retard. 30) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de rotation de chaque récipient est mesurée séparément et le temps de retard pour chaque récipient est déterminé séparément de façon correspondante. 40) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la largeur du repère est maintenue égale et on mesure le temps de passage de chaque repère dans le poste de détection pour déterminer la vitesse de rotation. 5Q) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le temps de retard se compose d'une partie essentiellement constante pendant laquelle on arrête la rotation du récipient, et d'une partie variable en fonction de la vitesse de rotation pendant laquelle le récipient tourne, ces deux fractions étant combinées. 6 ) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un tambour de transport pour les récipients, ce tambour étant muni d'alvéoles à sa périphérie, avec chacune un dispositif de détection tournant avec le tambour pour détecter les repères ainsi qu'un dispositif de pincement commandé par ce dispositif de détection pour pincer les récipients, autour du tambour étant prévue une surface de friction fixe coopérant avec les récipients, dispositif caractérisé en ce que chaque dispositif de détection (11) comporte un dispositif de mesure (14, 29) pour mesurer le temps de passage des repères (10) au poste de détection, ainsi qu'un organe de temps (30, 29) variable, susceptible d'être commandé par le dispositif de mesure, cet organe (30, 29) fournissant une impulsion de déclenchement pour le dispositif de pincement (6, 13, 15 ... 18) après l'écoulement d'un temps de retard dépendant du temps de passage. 70) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de mesure comporte un générateur de cadence (14) mis en oeuvre par le dispositif de détection (Il), ainsi qu un compteur (29) recevant ces impulsions. 80) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de temps variable est constitué par un compteurdécompteur commandé par un commutateur (30) du dispositif de détection (il), le compteur étant commuté en mode de décomptage, après arrivée des impulsions pendant le passage du repère (10) au poste de détection, et après le passage d'un nombre déterminé d'impulsions, ce compteur-décompteur fournit une impulsion de déclenchement pour le dispositif de pincement (6, 13, 15 ... 18).