Brevet FR2494217A1 — publié le 19820521

La présente invention concerne un dispositif de contrôle de conformité de piles d'objets empilés dans une machine de conditionnement de ces piles d'objets, plus particulierement, quoique de façon non limitative, dans une machine d'emballage d'unités ou paquets de plusieurs piles de biscuits. Les machines de conditionnement de produits en vrac, solides ou liquides, sont pourvues de moyens de dosage volumétrique ou pondéral permettant de rebuter les conteneurs de conditionnement n'incorporant pas les quantités requises de produits. I1 n'en est pas de meme dans les machines de conditionnement d'objets empilés, où le principe meme de présentation des objets sous forme de piles constituées d'un nombre déterminé d'objets élaborees en amOnt assure théoriquement la conformité du nombre et, partant, de la quantité de produits à conditionner, seule une interruption de la chaîne d'approvisionnement étant généralement détectée pour interrompre momentanément le processus de conditionnement. Or, dans le cas, par exemple, de biscuits conditionnés dans des paquets de plusieurs piles de biscuits, il arrive souvent que, du fait de leur fragilité intrinsèque et des manipulations qu'ils subissent un ou plusieurs biscuits se cassent ou manquent dans une ou plusieurs des piles assemblées par unités élémentaires pour alimenter la machine d'emballage, de sorte que ces unités incomplètes sont normalement emballées en paquets clos,ce qui impligue un contrôle a posteriori des paquets emballés et la mise au rebut des paquets incomplets, avec les inconvénients afférents de diminution de la rentabilité de la chaîne de conditionnement automatique. En raison de l'augmentation incessante des courts du papier et des cartonnages , ces rebutages obèrent par ailleurs considérablement les courts de production. La présente invention a précisément.pour objet de proposer un dispositif de contrôle de conformité de piles d'objets empilés constituant des unités à conditionner permettant de vérifier, avant que les unités n'atteignent les postes d'emballage, que toutes les piles des unités d'objets empilés successives soient présentes et complètes de façon que, en cas de manque d'un seul objet dans une seule pile, le dispositif évacue de la chaîne de conditionnement l'unité renfermant la pile incomplète, en évitant ainsi; la fabrication d'un paquet incomplet et les opérations ultérieures additionnelles de vérification systématique ou statistique des paquets et de rebutage des paquets incomplets La présente invention a pour autre objet de propose - un dispositif de contrôle de conformiste de ce type, a fonctionnement automatique et utilisable dans des machines de cnndiL-onnement à haute cadence existantes. Pour ce faire, selon une eara-téristique de la pré- sente invention, le dispositif de contrôle de conform-itd de piles d'objets empilés d'épaisseur sensiblement uniforme dans une machine de conditionnement de ces piles d'obJets comprenant au moins un chargeur délivrant, en un poste de charge- ment, au moins une pile d'un nombre déterminé d'objets empilés à un tiroir de transfert transférant, en un poste de reprise, la pile d'objets empilés à un convoyeur de transport vers un poste de conditionnement ultérieur, comporte,sur le trajet du tiroir de transfert au moins un moyen de détecteur, pour détecter le nombre d'objets empilés dans chaque pile, et, sur le trajet du convoyeur, un moyen de dérivation sélectivement actionnable pour dévier une pile incomplète en réponse à un signal fourni par le moyen de détecteur. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels - La figure 1 est une vue schématique en perspective d'une portion d'une machine de conditionnement de paquets d'objets empilés; La figure 2 est une vue schématique de côté du convoyeur de transfert au niveau de la zone de chargement/ reprise de la machine de la figure 1; La figure 3 est une vue schématique de face de l'agencement du tiroir de transfert et du détecteur de conformité des piles d'objets; La figure 4 est une vue schématique de côté de l'agencement de la figure 3; La figure 5 est une vue partielle à plus grande échelle montrant l'agencement du détecteur par rapport au tiroir de transfert;; La figure 6 est un schéma sous forme de blocs d'un circuit logique de détection et de contrôle selon la présente invention; et La figure 7 est un diagramme temporel illustrant le fonctionnement du circuit de la figure 6. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement les éléments principaux d'une machine automatique à emballer les biscuits telle que la machine du type dit G.R.A. commer cialisée sous la marque S.I.G. capable de former automatiquement, à une cadence de 80 unités par minute, des paquets de piles de biscuits provenant de fours de cuisson.On reconnaît, sur cette figure, les chargeurs en parallèle 1, 1' acheminant en continu des séries de biscuits pour délivrer, en des postes de chargement 2, 2', un certain nombre (3 sur la figure 1, 4 sur les figures 3 et 7) de piles identiques 3 de biscuits empilés à un tiroir de transfert à mouvement alternatif 4, comportant des cloisons de séparation de piles transversa les 5 et définissant deux parties opérationnelles opposées, l'une étant alternativement située en un poste de chargement (2' sur la figure 3) pour recevoir les piles de biscuits d'un chargeur, l'autre, préalablement chargée, se situant alors au niveau d'un poste de reprise (6) où l'unité élémentaire B de trois ou quatre piles de biscuits est reprise du tiroir 4 par un convoyeur à palettes 7 pour être trans férée suivant un trajet de transfert linéaire 7', à un poste de mise en place de fonds en carton ondulé 8 puis à un poste d'emballage proprement dit 9, d'où sortent les paquets emballés clos 10. Conformément à la présente invention, sur le trajet du tiroir de transfert 4, sont prévus des moyens de détecteurs D1, D2 situés chacun entre le poste de chargement correspondant 2, 2' et le poste de reprise central 6. Comme on le voit mieux sur les figures 3 à 5, les capteurs D1 et % sont, y exemple,du type optoélectronique fcnctionnnt en détecteurs de présence et sont montés de façon réglable sur des supports 11, eux-mEmes avantageusement rapportes sur les cloisons 12 du bâti du tiroir de transfert 4.Le faisceau de détection optique 13 est réglé pour que la distance de focalisation D vienne coincider sensiblement avec le plan du biscuit supó- rieur 30 de chaque pile 3, par exemple au niveau du bord avant de ce biscuit supérieur 30 (figure 5). Les capteurs D1 et D2 sont positionnes en hauteur, au début de chaque cycle de conditionnement, selon le nombre t l'épaisseur des ois- cuits de chaque pile 3. Les capteurs D1 et D2 sont reliés à une entrée de comptage commune 14 d'un compteur dQcimal pré-positionnable 15, dont l'entrée de remise à zéro 16 est reliée à un détecteur de remise à zéro D3. De cette façon, pour chaque cycle de comptage correspondant à chaque unité B de n piles de biscuit transitant sur le tiroir 4, en provenance de l'un ou l'autre des postes de chargement 2, 2', le détecteur intéressé D1 ou D2 envoie pour chaque pile complète détectée une impulsion au compteur 15, qui actionnera un dispositif de dérivation des unités B incomplètes si le comptage final n'indique pas zéro ou n, n étant comme susmentionné, le nombre de piles 3 de biscuits dans chaque unité B, l'actionnement du dispositif de dérivation correspondant à un comptage zéro permettant d'éviter la mise en oeuvre du dispositif de dérivation en cas de marche à vide d'un des chargeurs 1 ou 11. Les moyens de dérivation comprennent une trappe pivotante 17 aménagée sur le trajet 7' du convoyeur 7, entre le poste de reprise 6 et le poste immédiatement ultérieur 8 de la machine, cette trappe étant sélectivement actionnée par un vérin 18, par exemple pneumatique ou hydraulique, dont la ligne d'alimentation en fluide 19 est commandée par une électrovanne 20. Dans le circuit entre la sortie 21 du compteur 15 et l'électrovanne 20 est interposé un détecteur de commande de trappe D4.Les détecteurs D et D4 sont par exem 3 ple du type détecteur de proximité inductif et sont réglés chacun sur un élément mobile à déplacement cyclique de la machine pour que le détecteur D3 remette à zéro le compteur 15 après chaque cycle de contrle d'une unité de piles B (par exemple pour chaque inversion du déplacement du tiroir de transfert 4) et pour que le détecteur D4 provoque, par la fermeture d'un contact intégré C2, l'ouverture retardée de la trappe 17 si le compteur 15 l'a précédemment autorisé par fermeture du contact intégré C1 de façon que la trappe 17 évacue la seule unité B précédemment repérée comme non conforme par le détecteur interne D ou D . 1 2 On a représenté sur la figure 7, un diagramme temporel illustrant le fonctionnement du dispositif de la figure 6 pour des unités de quatre piles de, par exemple, cinq biscuits chacune. Le compteur 15 reçoit donc normalement des détecteurs D1, D2 quatre impulsions de comptage apparaissant sur la première ligne du diagramme de la figure 7, le détecteur de remise à zéro D3 (deuxième ligne figure 7) émettant à intervalles réguliers des impulsions de remise à zéro du compteur 15 décalées d'un certain intervalle de temps par rapport à la fin de la dernière impulsion normalement transmise par chaque capteur D1, D2. De façon similaire, le détecteur D4 effectue une fermeture cyclique du contact C2 pendant un in tervalle de temps T.L'électrovanne 20 (E.V. sur la figure 7) ne fournit un signal d'ouverture de commande du vérin que lorsque les deux contacts C1 et C sont fermés (c1est-à-dire position haute sur la figure 7).Sur le diagrarirrtede la figure 7, le capteur D1 n'a pas enregistré de defauts sur les piles qu'il a contrôlées et fournit donu quatre impulsions au compteur 15.L'électrovanne 20 n'est pas actionnée. Par contre le capteur D2 a constaté un défaut, en l'occurrence, sur la quatrième pile de l'unité qu'il contrôle, et il manque donc la dernière impulsion n2 adressée au compteur,lemuel ferme en conséquence le contact Cl.et,au temps tl correspondant au front normal de fermeture du contact C 2par le détecteur D4, l'électrovanne 20 est actionne pour commander l'ouverture de la trappe 17, après quoi le cycle suivant, intéressant le détecteur D1, recommence.Lors de l'ouverture de la trappe 17, les biscuits de l'unité rebutée sont avantageusement repris par un petit convoyeur latéral 22 pour être transférés vers un bac de réception situé au pied du conducteur de la machine. La machine est par ailleurs pourvue d 'un palpeur mécanique 23 vérifiant, dans un fonctionnement en tout ou rien, l'absen- ce ou la présence d' unités dans les logements du convoyeur a palette 7 pour eviter la mise en oeuvre correspondante des postes de conditionnement 8 et 9 en cas d'absence d'une uni te, la détection par le palpeur de l'unité présente suivante réactivant les postes 8 et 9.Selon le positionnement de d6 tecteurs D1 D2, il se peut que la pile soit corderee c,- e ratière si simplement une partie d'un biscuit supérieur cassé 30 passe sous le détecteur mais l'expérience statistique montre que cette situation ne survient que dans 2 à 5 % des cas, le gain moyen demeurant de l'ordre de 98 % des paquets incom- plets éliminés. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifiations et de variantes qui apparaitront à l'homme de l'art ,les détecteurs pouvant être de tout type adéquat, par exemple ultrasonique REVENDICATIONS 1 - Dispositif de contrôle de conformité de piles d'objets empilés d'épaisseur sensiblement uniforme dans une machine de conditionnement de piles d'objets empilés comprenant au moins un chargeur délivrant en un poste de chargement au moins une pile d'un nombre d'objets empilés déterminé à un tiroir de transfert transférant, en un poste de reprise, la pile d'objets empilés à un cohvoyeur l'acheminant vers un poste de conditionnement ultérieur, caractérisé en ce qu'il comprend sur le trajet du tiroir (4) au moins un moyen de détecteur (D1;;D2) pour détecter le nombre d'objets empilés dans chaque pile (3) et, sur le trajet (7') du convoyeur (7), un moyen de dérivation Q7) sélectivement actionnable pour dévier du trajet du convoyeur une pile incomplète en réponse à un signal fourni par le moyen de détecteur (D1,D2). 2 - Dispositif selon la revendication 1, pour machine de conditionnement d'unités constituées chacune d'au moins deux piles d'objets empilés, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de comptage (15) recevant les signaux du moyen de détecteur (D1; D2) et transmettant un signal de sortie d'actionnement au moyen de dérivation (17), et un moyen de remise à zéro (D3) du dispositif de comptage (15) au début de chaque cycle de transfert d'une unité (B) par le tiroir de transfert (4). 3 - Dispositif selon la revendication 2, pour machine de conditionnement comprenant deux chargeurs délivrant en continu des unités de piles d'objets empilés au tiroir de transfert en deux postes de chargement distants l'un de l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend deux moyens de détecteur (D1, D2) disposés chacun sur le trajet du tiroir de transfert (4) entre les postes de chargement (2, 2') et le poste de reprise (6). 4 - Dispositif selon la revendication2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que chaque moyen de détecteur (D1; D2) est un capteur optoélectronique agencé pour détecter la présence de l'objet empilé le plus supérieur (30) dans chaque pile (3). 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capteur (D1; D2) fournit un signal de détection de présence de l'objet le plus supérieur 130) de chaque pile au dispositif de comptage (15) qui fournit à des moyens de commande (20, 18) du moyen de dérivation (17) un signal d'actionnement lorsqu'il n'a pas enregistré les valeurs zéro ou n, n étant le nombre de piles (3) dans chaque unité (B). 6 - Dispositif selon 1'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le moyen de remise à zéro (D3) est un détecteur sensible au déplacement cyclique d'un premier élément actif de la machine de conditionnement 7 - Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce-qu'il comprend un second detec- teur (D4) sensible au déplacement cyclique d'un second élé- ment actif de la machine de conditionnnent pour commander l'actionnement retardée du moyen de dérivation (17) en réponse au signal d'autorisation d'actionnement fourni par le dispositif de comptage (15). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le moyen de deria vation est une trappe basculante (17) actionnée par un moyen de vérin (18).