Brevet FR2387881A1 — publié le 19781117

La présente-invention s'applique aussi bien au chargement qu'au déchargement d'objets qui mettent en oeuvre, par exemple, des palettes de manutention. Néanmoins, par souci de simplification, on se-réfèrera plus souvent au chargement qu'au déchargement dans la description qui va suivre. Pour charger flne palette, on procède d'abord à la formation d'une couche complète avec les objets qui sont approvisionnés par un transporteur. La formation de cette couche se fait sur une aire appelée table d'accumulation. Quand la couche est complète, elle est traneféree sur la palette. Lorsque la formation d'une couche se fait dans un temps assez court, le mécanisme de transfert charge une couche-pendant que la suivante se forme et, lorsqu'il revient, cette couche suivante est terminée et peut, donc, à son tour, être chargée. Dans ce cas, le transfert se fait en "temps masqué" car ce temps ne s'ajoute pas a celui de la formation des couches. Dans la pratique on rencontre fréquemment des cas où le temps de formation des couches est supérieur à celui du transfert, de sorte que le mécanisme de transfert est plus souvent en attente qu'en fonction et que le débit de l'installation est limité. En effet, il est clair que deux transporteurs ayant les mêmes performances conduiront à des temps de formation d'une couche différents si l'un transpor,te des grandes caisses et l'autre des petites emballages. Nais même on' utilisant qu'un seul transporteur donné, on ne peut former une couche complote dans le même temps si dans un cas on traite des fardeaux importants (24 bouteilles) ou des petits groupes (4 bouteilles). Dans le premier cas le temps d'attente'du mécanisme de transfert sera court ou nul alors que dans le second cas, ce temps sera plus long et le débit de l'installation plus faible. Cet inconvénient est particulièrement flagrant quand une meme installation doit charger sur des palettes successives des objets provenant de machines de production différentes. L'exemple suivant illustrera bien le problème : Si un transporteur a un débit effectif de 50 000 bouteilles individuelles à l'heure, cela reste vrai quelle que soit le groupage des bouteilles c'est à dire qu'il pourra, en une heure, transporter aussi bien 2000 fardeaux (environ) de 24 bouteilles, ou 12500 groupes de 4 bouteilles, ou 8500 groupes de 6 bouteilles, ou 5000 groupes de 10 bouteilles, etc... Mais, la hauteur de chaque couche restant toujours la même, le chargement complet d'une palette s'établit, par exemple, à 10 couches. De même, le nombre de bouteilles par couche reste constant (240 bouteilles par couche). En revanches le nombre d'ensembles varie avec les chiffres ci-dessus de 2000 fardeaux à 12500 groupes à l'heure, d'où un rapport de 7 à 6 environ. Pour que l'installation de chargement de palettes absorbe le débit du transporteur d'alimentation, il faut qu'une couche soit formée en 18 secondes. Or, chaque couche est, elle-meme, constituée de plusieurs rangées juxtaposées et plus les groupes de bouteilles sont petits, plus le nombre de rangées est grand. Pendant ce temps constant de i8 secondes, il faudrait donc pouvoir pousser non plus 3 rangées de gros fardeaux, mais 6 ou 7 rangées de petits groupes. Dans la pratique, ceci est impossible car si même on pouvait actionner deux ou trois fois plus vite les vérins qui poussent les rangées, les bouteilles seraient cassées par les chocs violents des poussoirs.En effet, la position des objets sur la table d'accumulation de la couche impose un certain nombre d'opérations successives avec des contrôles qui ne peuvent être accelérés exagèrément sans risque de détérioration du matériel et des objets C'est pourquoi, jusqu'à ce jour, le chargement des palettes avec des petits groupes d'objets est beaucoup plus lent qu'avec des grands fardeaux. Quand plusieurs objets différents doivent être chargés avec un neme dispositif, on est obligé de ralentir l'alimentation des grands. A titre d'exemple, on peut citer la méthode qui consiste à accumuler et stocker le chargement complet d'une palette sur autant de convoyeurs différents qu'il y a d'objets différents, puis a prélever les objets voulus, sélectivement et par couches complètes sur le convoyeur voulu. Au lieu d'utiliser des convoyeurs, on peut prévoir des portiques ou chariots. Dans un cas comme dans l'autre, on prévoit un stock intereé- diaire entre le flux de production (machines de conditionnement) et le flux de chargement (palettiseur) La présente invention remédie à tous ces inconvénients car elle permet d'avoir un débit de chargement constant, quelles que soient les dimensions des groupes d'objets et, donc, leur nombre. En outre, l'invention permet d'augmenter le débit d'une installation jusqu'à une valeur voisine des performances du mécanisme de transfert lui-même, quelles que soient les contraintes nées de la formation des couches. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description détaillée ciaprès faite en référence au dessin annexé. Bien entendu, la deacription et le dessin ne sont donnés qu'â titre d'exemple indicatif et non limi- tatif. La figure 1 est un schéma en plan d'une installation équipée d'un dispositif qui met en oeuvre le procédé conforme à l'invention, selon une première variante. Les figures 2 à 4 montrent schématiquement différentes phases de fonctionnement d'un dispositif conforme à l'invention, selon la neme varian- te. Les figures 5 et 6 sont deux vues schématiques respectivement en plan et en élévation d'une installation conforme à l'invention, selon une deuxième variante. La figure 7 est une vue schématique en élévation d'une installation conforme à l'invention, selon une troisième variante. En se reportant à la figure 1, on voit une installation complète qui comprend un transporteur 1 qui vient d'une machine de conditionnement, par exemple, et qui aboutit à un embranchement 2 d'où partent deux sec- tions de transporteurs séparées et parallèles 3 et 4. Ces deux sections séparées horizontalement 3 et 4 sont raccordées à des sections superposées 5 et 6 qui aboutissent, chacune, en regard d'une table d'accumulation respectivement 7 et 3. A la table 7 correspond un dispositif de poussée 9 et à la table 8 correspond un dispositif de pous- sée 10. Par ailleurs, un transporteur 77 pour les palettes A est situé en face de cet ensemble, afin qu'une palette a charger Al se trouve, en poste de chargement, en regard des tables d'accumulation 7 et 8. Entre les tables 7 et 8 d'une part et la palette AI d'autre part, se trouve un bati 12 par rapport auquel une plaque de transfert 13 est montée mobile à la fois horizontalement et verticalement. De même, un bu- toir 14, est monté mobile verticalement. Ces organes sont, en soi, bien connus de l'Homme de l'Art de sorte qu'il n'est pas utile de décrire leur montage relatif, leurs moyens de guidage, leurs moteurs etc... Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant les obits B arrivent sur le transporteur 1 sélon la flèche F. Ils sont répartis par l'embranchement 2 sur les sections 3 et 4 et par les sections 5 et 6 aboutissent en regard soit de la table d'accumulation 7, soit de la table d'accumulation 8. Les poussoirs 9 et 10 entrent en action lorsqu'une rangée d'objets B est complète et, ainsi, par accumulation horizontale de plusieurs ran gées, constituent une couche complète, respectivement sur la table 7 et sur la table 8. sur la figure 2, on voit que sur la table 3 se trouvent déjà deux rangées tandis que sur la table 7 il nty en a encore aucune. La troisième (et dernière) rangée d'objets est prete sur la section 6, de sorte que la couche complète est pratiquemanisterminée pour la table 8. C'est pourquoi la plaque de transfert 13 est placée en regard de cette table 8. Le poussoir 10 sera actionné et, en une seule opération, poussera la troisième rangée contre la deuxième et les trois rangées en même temps sur la plaque transfert 13. Celle-ci sera déplacée horizontalement et verticalement pour être amenée à l'aplomb de la palette AI, aussi pres que possible de son niveau supérieur. Le butoir i4, comme cela est connu en soi, sera alors abaissé en regard des objets B encore posés sur la plaque 13, puis celle-ci sera ramenée horizontalement à l'aplomb de la position qu'elle occupait. les objets B, arrêtés par le butoir 14, se posent sur la palette qui, ainsi, reçoit sa première couche. Pendant ces opérations de transfert, des objets B ont continué d'arriver par les sections de transporteurs 5 et 6. Automatiquement, les poussoirs 9 et 10 ont été commandés pour accumuler les rangées sur les tables 7 et 8. Des détecteurs bon représentés) vérifient la présence d'objets, soit par comptage, soit par tout autre moyen connu en soi, et transmettent ces informations à un poste de commande de la plaque de transfert 13 afin de déplacer celle-ci verticalement pour l'amener en regard de la table 7 ou 8 sur laquelle une couche complète est preste. Dans l'exemple représenté, il s'agit de la table 7 et l'on voit, sur la figure 3, que le poussoir 9 est en action pour pousser la couche complète de la table 7 à la plaque 13. le cycle précédemment décrit se reproduit : déplacement de la plaque 13 à l'aplomb de la palette AI et au niveau de la première couche d'objets B déjà posée, abaissement du poussoir 14, retrait de la plaque 13 (figure 4). On voit que sélectivement, la plaque de transfert 13 est amenée en regard de la table d'accumulation la plus chargée. Si les deux tables 7 et 8 sont également chargées, le poste de commande est conçu pour calculer la moindre course verticale à faire parcourir à la plaque 13 selon le niveau auquel elle se trouve à ce moment, cela étant fonction du niveau de la dernière couche posée. Dans l'exemple représenté, il n'y a qu'un seul transporteur d'alimentation (1) et deux tables d'accumulation (7 et 8). Cela répond au problème qui consiste à charger à débit constant à partir d'un transporteur à débit constant des objets de dimensions telles que la formation d'une couche complète demande deux fois plus de temps et, donc, correspond à nn débit deux fois plus faible. Ainsi, en principe, la plaque 13 est servie alternativement par les deux tables 7 et 8 car pendant une phase de transfert à partir d'une table, une couche complète est formée sur l'autre. Il va de soi que, dans la pratique, on peut prévoir plus de deux tables superposées. Ce nombre est fonction du rapport entre les débits d'ali- tentation et de chargement d'une part et le débit de formation d'une couche d'autre part. C'est ainsi que dans l'exemple extrême cité plus haut (2000 fardeaux/heure ou 12500 groupes/heure), le débit constant dans les deux cas sera obtenu en prévoyant six tables. Avec 2000 far deauxtheure on n'utilisera qu'une seule section de transporteur et une table alors qu'avec 12500 groupes on peint utiliser jusqu1a six sections de transporteur et six tables. Lorsque le nombre de tables devieat grand, on peut les associer par groupes juxtaposés. les tables superposées sont situées sur le lieu géométrique vertical de la plaque 13. les groupes Juxtaposés de tables sont, eux, situés sur le lieu géométrique horizontal de ladite plaque 13. Par "lieu géométrique" on entend les divers emplacements de tables compatibles avec la poussée des objets depuis ces tables sur la plaque. L'invention est particulièrement intéressante quand l'on doit charger plusieurs catégories d'objets. Par exemple, les objets les plas voluvineux sont approvisionnés par un seul transporteur et une seule table tandis que les autres sont approvisionnés par au moins deux autres sections aboutissant chacune à une table différente. Selon le principe de l'exemple représenté, le transfert se fera à débit constant qu'elle que soit la catégorie d'objets en cause. Par ailleurs, on sait que le chargement le plus rationnel d'une palette peut impliquer des orientations différentes des objets en fonction de leurs dimensions. Pour obtenir ces orientations à partir d'une alimen- tation linéaire constante, on utilise un mécanisme 15 appelé pivot qui est, sélectivement et automatiquement, mis en position active ou en position effacée. Cette nécessité de faire pivoter les objets peut astre un obstacle supplé- dentaire â l'accélération de l'approvisionnement des objets en raison de chocs dont la violence pourrait devenir rédhibitoire. Grâce a l'invention cet obstacle disparate puisque chaque section qui en est équipée a une vitesse tout å fait compatible avec ces impératifs. En ce reportant aux figures 5 et 6, on voit que l'installation comprend des tables d'accumulation 20,21, 22 qui sont décalées à la fois en bau- teur et horizontalement. A chacune de ces tables sont associés, respectivement, un convoyeur 23, 24, 25 et un mécanisme de translation par poussage 26, 27, 28 depuis le transporteur jusqu'a la table correspondante. Chaque table est forée de deux plaques mobiles 20a - 2ob, 2Xa - 21mb 22a - o2b, reliées, de manière comme en soi, à un mécanisme de commande par lequel elles sont soit en position de rapprochement pour constituer une table complète (20 et 21) soit en position d'écartement dans laquelle elles sont effacées. Ces tables sont alignées a l'aplomb dlun transporteur de palettes 29. le fonctionnement de cette installation est le suivant : les palettes vides à charger arrivent par le transporteur 29 lequel est arreté des qu'une palette est à l'aplomb de la table 20. Par ailleurs, les objets B arrivent par les transporteurs 23, 24 et 25 et, quand une ligne est complète, elle est poussée par le mécanisme 26 ou 27 ou 28 sur la table d'accumulation correspondante. Lorsque la couche complète est obtenue sur la table 20, les deux plaques 20a et 20b sont écartées mais les objets B ne sont pas entrainés, car ils sont retenus par des butoirs latéraux fixes 30. Ils se posent alors sur la palette qui est située immédiatement au-dessouE. A ce moment, le transporteur 29 est remis en route et la palette, chargée de la première couche, arrive a l'aplomb de la table 21 sous laquelle elle est arrêtée pour recevoir la deuxième couche préalablement formée sur la table 21 de la même façon que celle expliquée ci-dessus pour la table 20. Les plaques 21a et 21b sont écartées et les objets B, retenus par les butoirs 30, se posent sur la première couche d'objets située immédiatement au-dessous d'eux. La même opération se reproduit avec la table 22 puis les éventuelles tables suivantes. Les figures 5 et 6 montrent la palette A recevant la troisième couche d'objets. Dès que la palette a quitté l'aplomb d'ùne table, les deux plaques qui constituent cette table sont rapprochées et le cycle de formation d'une couche recommence. On voit qu'avec ce mode de réalisation, il n'y appas à proprement parler de mécanisme de transfert. C'est la tat d'accumulation qui, par effacement, permet le transfert des objets sur la palette ou. sur la couche précédente. Les différents postes de chargement (tables 20, 21, 22) sont utilisés successivement et non plus sélectivement car le transporteur de palettes 29 estunidirectionnel, les palettes se déplaçant exclusivement dans le sens de la flèche F. Ce mode de réalisation est avantageux quand toutes les tables reçoivent des objets identiques et ont, donc, des temps de formation de couches égau-x. On voit, avec l'exemple représenté ici, que l'espace qui sépare deux palettes successives est calculé pour qu'elles arrivent à l'aplomb des tables dès qu'une couche est formée et que cette formation se fait en temps masqué pendant le déplacement de la palette et son chargement sous une autre table, de sorte que les temps morts sont pratiquement supprimés. Pendant que les plaques sont maintenues écartées par suite du temps nécessaire à la palette pour quitter l'aplomb de la table, les objets B continuent d'arriver par le transporteur pour constituer une nouvelle ligne qui sera poussée sur la table dès le rapprochement des plaques. On peut dire qu'ici le temps de formation d'une couche peut être deux ou trois fois supérieur a celui.qui est nécessaire pour amener une pa- lette depuis l'aplomb de la table 20 jusqu'après la table 22. Dans cet exemple, les tables son-t mobiles en deux fractions (deux plaques) mais on pourrait, tout aussi bien, les effacer latéralement en une seule pièce, auquel cas un seul butoir 3Q est nécessaire. En se reportant maintenant à la figure 7, on voit que l'on peut rendre l'installation plus performante et plus compacte. L'augmentation des performances résulte du fait que les objets B sont poussés dans le sens du déplacement des palettes A (flèche F) et pendant leur déplacement, c'est a dire sans aucun arrêt. L'installation comporte des tables 31, 32 et 33 décalées en hauteur et horizontalement. A chacune de ces tables correspond, respectivement, un transporteur 34, 35, 36 et un mécanisme de poussée 37, 38, 39. Sur le dessin, les tables sont inclinées mais elles peuvent ne pas l'être. En effet, en les supposant horizontales (comme les tables 20, 21 et 22 de l'exemple précédent) on comprend que leur niveau étant correctement calculé (voire règlable en fonction de la hauteur des palettes et/ou des objets), elles se trouvent à un faible jeu près au bon niveau pour faire glisser les objets sur la palette ou sur la couche d'objets précédente. Quand une palette A arrive, elle passe, d'abord, sous la table 31 et dès que son bord avant atteint le bord avant de la table 31, le mécanisme de poussée 37 qui a, au préalable, accumulé les lignes d'objets sur la table 31, pousse l'ensemble de la couche complète au-delà de la table, à la même vitesse que celle du déplacement de la palette. Aussitôt après, le mécanisme 37 reprend sa position de retrait et recommence à accumuler des objets sur la table 31 pendant que la palette A continue d'avancer et parvient a l'aplomb de la table 32 dont elle reçoit la deuxième couche selon le même principe que ci-dessus et ainsi de suite jusqu'à la derniere table (ici 333. On arrive, de cette manière, à un chargement quasi continu des palettes. Les tables peuvent, aussi, être inclinées comme cela est représenté sur la figure 7. Cela permet de gagner de la place dans le sens longitudinal du transporteur 29 car les tables peuvent être pratiquement "jointives" c'est à dire que le bord avant de la précédente est à l'aplomb du bord arrière de la suivante, tout en respectant les espaces verticaux nécessaires au dép8t des objets. Ainsi la première ligne d'objets d'une table donnée se dépose aussitôt après la dernière ligne de la table précédente. L'inclinaison des tables peut être choisie en fonction de la nature des objets (poids, frottements etc...) et de leur hauteur individuelle ainsi que du degré de compacité désiré et de la nature des mécanismes (largeur des transporteurs, poussoirs etc...) qui peuvent être plus ou moins encombrants. Lorsque l'inclinaison est forte il faut retenir les objets par exemple au moyen de butoirs 40 mobiles en hauteur pour pouvoir B s'effacer et lais- ser glisser les objets au bon moment. Le dépôt des objets peut se faire par simple gravité ou être aidé par un mécanisme de translation tel qu'un poussoir. Celui-ci peut être le même que celui qui accumule les lignes d'objets depuis le transporteur jusqu'à la table. L'inclinaison des plaques permet, en outre, d'éviter que la dernière couche d'objets ait une hauteur de chute égale à la somme des épaisseurs des tables. L'invention n'est pas limitée aux seuls modes de réalisation décrits et représentés mais en embrasse, au contraire, toutes les variantes. En particulier, le mécanisme de transfert lui-même peut être d'un autre type que celui à plaque. L'écartement entre deux tables superposées doit être égal à la hauteur des objets plus un jeu de sécurité, et doit tenir compte de l'encombrement éventuel des pièces qui doivent se situer à l'aplomb des tables comme, par exemple, des organes de prise des objets. R E V E N D I C A T I O N S 1-Procédé pour disposer des groupes d'objets sur une aire de réception telle qu'une palette de manutention caractérisé en ce que lton pré voit au moins deux postes soit de prise, soit de dépit selon qu'il s' agit de chargement ou de déchargement, que ces postes sont décalés en hauteur et associés, chacun, à un transporteur d'objets et que l'on utilise ces différents postes en fonction du débit et de la disponibi lité de chaque transporteur. 2-Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'utilisation des postes est faite de manière sélective, 3-Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que les postes superposés et l'aire de réception étant fixes pendant toute le durée d'un chargement complet, on utilise un mécanisme de transfert, connu en soi, qui est mobile d'une part horizontalement entre un poste de prise et l'aire de réception et, d'autre part1 verticalement sur une distance au moins égale à la hauteur maximum occupée par plusieurs couches d'objets superposées, ce mécanisme est mis en relation, sélec tivement, avec l'un quelconque des poste selon son état de charge en objets. 4-Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que tous les postes sont utilisés l'un apres l'autre. 5-Procédé selon la revendication 4caractérisé en ce que les postes sont décalés à la fois en hauteur et horizontalement. 6-Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'on déplace l'aire de réception pour l'amener successivement en relation avec cha que poste et que l'on transfère les objets de chaque poste sur l'aire quand celle-ci est en position voulue, le premier poste étant le plus bas et le dernier le plus haut. 7-Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux tables d'accumulation des objets décalées on hauteur et à chacune desquelles sont associés un transporteur et un mécanisme de translation des objets du transporteur vers la table. 8-Dispositif selon la revendication 7, caracterisé en ce qu'il comprend au moins un mécanisme de transfert des objets entre chaque table d'accu mulation et l'aire de réception. v;Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux ensembles de tables d'accumulation décalées en hauteur, ces ensembles étant disposés sur le lieu géométrique horizontal du mécanisme de transfert. 10-Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur de présence d'objets associé, soit à chaque table d'accu mulation, soit a chaque transporteur, ce détecteur étant relié à un poste de commande du mécanisme de transfert afin que le fonctionnement de ce dernier soit subordonné à l'état de charge, soit des tables d'ace cumulation, soit des transporteurs. il-Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que le poste de commande comprend des moyens connus en soi pour calculer le moindre trajet à faire effectuer au seeanifime de transfert en fonction des indications des détecteurs et de la hauteur des objets préalablement superposés en couches. 12-Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que chaque table d1accumalation est mobile en une ou plusieurs fractions pour permet tre, par effacement, le transfert des objets. 13-Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les tables d'accumulation sont décalées à la fois en hauteur et horizontalement. 14-Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comprend un transporteur unidirectionnel pour au moins une aire de réception et qui est placé en regard des tables d'accumulation. 15-Dispositif selon les revendications 13 et 14 caractérisé en ce que le transporteur est situé à l'sploat des tables d'accumulation. 16-Dispositif selon les revendications 13 et 14 caractérisé en ce que chaque table d'accumulation est inclinée de haut en bas dans le sens du transfert des objets vers l'aire de réception selon un angle tel que leur bord le plus bas soit aussi près que possible du niveau de réception des objets. 17-Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les trans porteurs comprennent des sections qui sont superposées à proximité des tables d'accumulation et qui sont raccordées à des sections si tuées parallèlement dans un celle plan horizontal, ces sections hori zontales étant reliées à un embranchement d'un seul transporteur pour au moins deux sections.