Brevet FR2543513A1 — publié le 19841005

L'invention concerne une machine pour prendre et palettiser automatiquement des récipients, en particulier des bouteilles, verres, gobelets et boîtes, notamment en matière plastique, avec un dispositif pour rassembler en couches des récipiénts, un dispositif pour saisir et déposer les couches de récipients sous forme sur des tablettes sous forme de cartonnages ouverts ou de plaques avec ou sans rebord, et un dispositif pour empiler les tablettes sur des palettes. Lorsqu'on fabrique des récipients du type susdit par exemple des bouteilles en verre ou en matière plastique, il est nécessaire de prendre des mesures assurant une évacuation sans à-coups et en même temps un regroupement et un emballage adéquats, d'une part pour quUil ne se produise pas dlà-coups dans la fabrication des récipients et, d'autre part, nour pouvoir ultérieurement amener sans difficulté les récipients au poste de travail suivant dans l'entreprise de remplissage. Pour ces raisons déja, la palettisation automatique des réci- pients est une nécessité, parce qu'aux vitesses de production qui peuvent aller de quelques centaines à plus d'un millier de récipients par minute, ce travail ne peut être fait à la main, ou en tout cas ne peut être effectue de façon économiquement supportable. Dans les machines connues du type indiqué au début, les récipients, après avoir été rassemblés par couches, sont saisis mécaniquement, par exemple à l'aide d'éléments preneurs qui possèdent des boudins gonflables puis, au moyen d'une tête preneuse, ils sont amenés en couche automatiquement à un poste dvempilage où ils sont déposes sur une tablette qui est par exemple tui cartonnage ouvert. Ensuite, les autres couches de récipients sont empilées, une tablette étant posée après chaque couche sur les récipients déjà empilés.L'ensemble de la pile repose sur une tablette qui a été mise en place avant le débout de l'opération d'empilage, ou bien la pile est en fin d'opération deposée dans son ensemble sur une palette Pour améliorer encore la sécurité, les couches de récipient empi liées peuvent être encore enveloppées avec leurs tablettes de façon connue en soi au moyen d'une feuille plastique. Le transport de couches de récipient au poste d'empilage est relativement compliqué et dispendieux parce que la tête preneuse avec les éléments qui en dépendent, ainsi que le dispositif de transport proprement dit sont encombrants et lourds. On le comprendra bien si on réfléchit que, par exemple, une couche de bouteilles de matière plastique a un poids qui est seulement de l'ordre des kilogrammes, tandis que les parties de machine à mouvoir peuvent peser des tonnes. Non seulement cette disproportion entre le poids des articles à transporter et le poids de la machine de transport entraîne une dépense élevée en puissance et en énergie, mais elle provoque une limitation de la vitesse de travail possible. C'est donc un but de l'invention de créer une machine de préhension et de palettisation automatique qui, avec une dépense en force et en énergie réduite, puisse traiter rapidement et économiquement un grand nombre de récipients par unité de temps. Pour résoudre ce problème, l'invention part d'une machine du type décrit au début et elle est caractérisée par le fait qu'il est prévu une table dont les dimensions en surface sont plus petites que celles de la surface de base de tablette et un châssis de levage disposé au dessus de la table, pouvant s'abaisser jusqu'à la table, qui, au moyen d'un dispositif d'entraînement, peut être amené d'une position fermée dans laquelle il peut recevoir entre ses joues une couche de récipients dans une position ouverte où ses joues sont plus largement écartées l'une de l'autre, et que les joues possèdent du cotre du fond des coudages en équerre dirigés vers 1' intérieur du châssis. Avec une telle machine, les tablettes avec la couche de récipients posées sur elles peuvent être soulevées chacune de la table au moyen du châssis de levage de sorte qu'une nouvelle tablette avec ses récipients peut chaque fois être amenée sur la table et sous la tablette soulevée. Ensuite, on dépose la tablette soulevée sur la couche de récipients qui se trouve en dessous, puis les deux couches peuvent être soulevées au moyen du châssis de levage. Le processus se poursuit jusqu'à ce que le nombre de couches voulu ait été empilé et 1' ensemble est alors déposé sur une palette introduite. La table doit avoir des dimensions en surface plus petites que les tablettes pour que les joues du châssis élévateur puissent s'engager par leurs coudages sous les bords des ta blettes. Il n'est pas nécessaire que ces coudages soient continus, mais ils peuvent également être faits de plusieurs parties élémentaires et prendre une forme de fourche. Le châssis élévateur ne possède pas obligatoirement quatre joues comme un châssis de type courant. En fonction du genre de récipients et de tablettes traités ainsi que de leur poids et de leurs dimensions, il peut être suffisant de n'utiliser que deux jours.Si la table doit être plus petite que les tablettes comme il a été dit, il n'est pas nécessaire que ces tablettes dépassent la surface de la table de tous les côtés ; il suffit que la table possède des échancrures dans laquelle s'engagent des coudages des joues convenablement adaptés qui permettent ainsi de soulever la tablette. Les sous-revendications ont pour objet des développements de l'invention. C'est ainsi qu'il peut être prévu pour le dispositif d'entraînement du châssis de levage une commande séquentielle qui déclenche les phases de travail suivantes abaissement du châssis élévateur ouvert sur tablette garnie d'une couche de récipients, tenue prête sur la table - fermeture du châssis de levage, les joues venant s'appliquer contre la tablette et les coudages s'engageant sous les bords de la tablette - soulèvement du châssis de levage suffisamment pour que la tablette garnie suivante puisse être posée sur la table - abaissement du châssis de levage jusqu'à la pose de la tablette se trouvant dans le châssis de levage sur les récipients de la tablette qui se trouve sur la table - ouverture du châssis de levage et abaissement sur la tablette se trouvant sur la table. Ensuite, les opérations ci-dessus sont répétées à partir de la fermeture du châssisde levage pour d'autres tablettes, jusqu'à ce que le nombre voulu ait Eté empilé. Puis s'effectue la pose d'une palette sur la table, 1' abaissement--du châssis de levage jusqu'à ce que la tablette du bas de la pile se trouve sur la table et ouverture du châs- sis de levage ainsi qu'abaissement en dessous de la surface de la table.La palette avec les tablettes qui y sont empilées peut alors être enlevée à la main ou par une machine et être évacuée, éventuellement après avoir été enveloppée au moyen d'une feuille plastique Selon un développement de l'invention il est prévu que la surface de la table comporte un dispositif de transport sous la forme de transporteur à rouleaux mécanique, chaînes à plaques ou bande entraînée. Cela facilite aussi bien 1 'in- troduction d'une tablette garnie que, plus tard, l'évacuation de la pile terminée sur la palette. Dans la pratique, il existe plusieurs formes possibles de châssis de levage. -Un développement de l'invention recom- mande que les deux joues opposées ou chaque paire de joues opposées du châssis de levage soient portées par des guidages parallèles situés à l'extérieur du châssis, et se déplacent à l'aide de vérins hydrauliques ou à air comprimé pour venir en position ouverte ou fermée, et que les guidages parallèles soient reliés de façon à former un cadre extérieur qui est monté à ses quatre angles sur des colonnes de façon à pouvoir se soulever et s'abaisser.De façon particulièrement appropriée, les guidages parallèles peuvent comporter quatre tiges reliées entre elles aux angles, formant le cadre extérieur, sur lesquelles sont montées les joues du châssis de levage à l'aide de pièces de jonction et de tubes coulissants. Dans le cas d'un châssis de levage à quatre joues, 10 paires de tiges respectivement opposées peuvent être avantageusement décalées en hauteur l'une par rapport à l'autre et les pièces de jonction sont de forme telle que toutes les joues du châssis de levage sont situées à la même hauteur. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à-titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un exemple de réalisation de machine selon l'invention - la figure 2 est une vue par dessus de la machine selon la figure 1 - la figure 3 représente en détail la partie centrale de la machine selon les figures 1 et 2 avec de légères modifications - la figure 4 est une vue par dessus de la machine selon la figure 3. A la machine selon les figures 1 et 2 sont amenées suivant la flèche 2, (figure 2), depuis une installation de production non représentée des bouteilles en matière plastique 1 disposées sur une ou plusieurs rangées. Ces bouteilles sont, de façon connue en soi, rassemblées à l'aide d'une bande transporteuse 3 sur une table 4, ce à quoi coopèrent une butée 6 pouvant se soulever au moyen d'un vérin 5, appelée également séparateur de couches, et des balustrades latérales 7. Lorsqu'une couche de bouteilles 1 est garnie, ce qui peut être constaté automatiquement par comptage des bouteilles individuelles ou des rangées de bouteilles amenées, la butée 6 est soulevée de sorte que la couche de bouteilles 1 peut arriver au moyen de la bande transporteuse dans la position représentée à gauche sur la table 4. Ici aussi une butée 8 limite la suite du déplacement. Au dessus de la couche de bouteilles qui est au contact de la butée 8 est prévu un châssis preneur 9 suspendu à un arbre 10 qui peut tourner de 900 sous l'action d'un moteur-réducteur lla (figure 2). L'arbre 10 estporté par un cadre 11 qui est monté à l'aide de tubes coulissants 12 sur des colonnes 13 et peut se soulever et s' abaisser sous l'action d'un vérin 14.Le cadre 11 avec la tête de prise 9 peut être équilibré de façon non représentée, par exemple à l'aide de contre-poids sur des câbles passant sur des galets de sorte que la force nécessaire pour le soulever et l'abaisser est réduite. Les colonnes 13 font partie avec d'autres colonnes 14 du dispositif de palettisation proprement dit. Celui-ci comporte une base 15 qui porte les colonnes 13, 14 ainsi, qu'une table 16. Sur les colonnes 13, 14 est monté un châssis de levage 17 pouvant monter et descendre qui sera décrit plus loin en détail en référence aux figures 3 et 4.Au dispositif de palet- tisation se raccorde une autre table 18 avec des rouleaux transporteurs 19 qui peuvent être entraînés au moins en partie au moyen d'un moteur 20 Le dispositif de palettisation est représenté dans les figures 3 et 4 plus en détail et avec quelques variantes e Pour améliorer la stabilité, les colonnes 13, 14 sont disposées dans un cadre avec poutres 21, 22 verticales et horizontales, lequel n'a pas été représenté aux figures 1 et 2 pour raison de simplification Sur les quatre colonnes 13, 14 sont montés des coulisseaux 23 comportant des tubes coulissants qui sont reliés entre eux par des tiges 24 et sont complétés ainsi de façon à former un cadre extérieur.Des chaînes 25, 26 qui sont représentées schématiquement à la figure 3 par des traits mixtes permettent de soulever et d'abaisser le cadre extérieur formé par les coulisseaux 23 et les tiges 24. A chaque coulisseau 23 est associée dans le voisinage des colonnes 13 et 14 une chaîne 25 qui passe sur des roues à chaînes 27, 28 et 29, 30. D'autres chaînes 26 passent respectiverent sur toutes les roues à chaîne 27 et 30 et permettent un mouvement synchrone des coulisseaux 23. Les chaînes sont entraînées par un ou plusieurs moteurs non représentés. Sur les tiges 24 du cadre extérieur sont montés respectivement mobiles en translation deux tubes coulissants qui portent par l'intermédiaired'é1éments de liaison 32 des joues 33 du châs- sis de levage 17. Des vérins agissant sur les éléments de liaison 32 et fixés aux coulisseaux 23 permettent d'ouvrir et de fermer le châssis de levage. Les joues 33 guidées parallèlement au moyen des tubes coulissants 31 sont ainsi amenées de la position fermée représentée par la figure 4 dans une po -sition ouverte où les joues 33 réciproquement opposées présentent un écartement plus grand.Pour qu'aucun obstacle ne vienne gêner le mouvement des joues 33 avec leurs éléments annexées et pour qu'il y ait suffisamment de place disponible pour loger les vérins 34, les tiges 24 représentées en haut et en bas à la figure 4 sont disposées avec tous les éléments qui en dépendent plus haut que les tiges 24 situees à gauche et à droite dans la figure 4. La différence de hauteur est o- pensée par un courage correspondant des éléments de liaison 32 de sorte que toutes les joues 33 ont la même position en hauteur. La table 16 qui, selon la figure 1, possède à sa surface des rouleaux transporteurs 35 avec un moteur d'entraînement 36 n'est représentée que schématiquement aux figures 3 et 4. Le fonctionnement de la machine va être décrit maintenant et il sera pris comme base que la mise en marche et l'arrêt des différentes commandes d'entraînement ainsi que l'action nement des vérins et butées s'effectue de façon connue en soi au moyen d'une commande sequentielle qui reçoit les messages de signalisation de position et de mouvement par l'interme- diaire de commutateurs de fin de course, barrages photoélec triques, et autres éléments analogues. Lorsqu'une couche de bouteille 1 se trouve en dessous du cadre preneur 9, celui-ci est abaissé au moyen du vérin 14 par dessus les bouteilles 1. Après avoir été gonflées, des gaines disposees sur le côté intérieur du cadre 9 saisissent l'ensemble de la couche de bouteilles qui est ensuite soule vE. Ensuite, un carton 37 ouvert en haut peut être placé defaçon connue en soi à laide d'une machine ou à la main sous les bouteilles se trouvant sur la bande de transport 3 de la table 4. Au moyen du moteur-réducteur lla et de l'arbre 10, on fait alors tourner de 900 la couche de bouteilles soulevée. Cette opération est nécessaire parce que les couches de bouteilles sont de forme rectangulaire et ce n'est qu'après avoir tourné dans cette position que les couches peuvent être ultérieurement posées correctement sur une palette, qui, en raison de ses barres longitudinales, ne peut elle aussi se déplacer sur les rouleaux 19 que dans une position déterminée. Après avoir tourné, la couche de bouteilles est déposée dans le carton 37 qui se trouve en dessous puis, après que le cadre preneur a été soulevé et que la butée 8 a été rabattue, cette couche est poussée sur la table 16. Ce déplacement s'effectue au moyen de la bande 3 et des rouleaux 35. Pour saisir la couche de bouteilles sur la table 16, le cadre de châssis de levage est alors ouvert grâce au fait que ces joues 33 sont écartées les unes des autres au moyen des vérins 34. Dans cette position ouverte, le châssis de levage 17, entraîné par les chaines 25, 26 est descendu suffisamment pour que les joues 33 se trouvent placées par des coudages en équerre 38 à leur bord inférieur en dessous de la surface de la table 16. Après fermeture du châssis de levage au moyen des vérins 34, les joues 33 prennent alors avec leurs coudages 38 la position représentée schématiquement à la figure 3, où les cornières 38 s'engagent sous les bords du carton 37 et les joues 33 elles-memes sont appliquées contre le carton 37.Puis le châssis de levage 17 est amené au moyen du cadre extérieur 23, 24 et des chaînes d'entraînement 25, 26 dans la position haute représentée en trait plein à la figure 3. On peut ensuite pousser sur la table 16 un nouveau carton 37 garni de bouteilles 1. Le châssis de levage 17 est alors abaissé, le carton du haut 37 étant descendu et posé sur les bouteilles 1 qui se trouvent dans le carton du dessous. Le châssis de levage 17 peut alors être ouvert et ramené en bas. I1 saisit de façon identique par les coudages 38 de ses joues 33 le carton qui se trouve sur la table. Puis les deux cartons sont soulevés et prennent alors la position représentée à la figure 1. En procédant ainsi qu'il vient d'être décrit, on peut, en fonction du genre de bouteilles 1 ou autres récipients, empiler les unes sur les autres jusqu'à 15 couches ou plus de bouteilles. Lorsque la pile est terminée, on amène sur la table 16, à la main ou mécaniquement, une palette non représentée. Sur cette palette est déposée la pile de cartons 37 pleins. Ensuite on. ouvre le châssis de levage 17 en écartant les joues 33 les unes des autres et on fait descendre le châssis de levage en dessous de la table 16 suffisamment bas pour que la palette puisse être sortie au moyen de rouleaux 35 de la table 16 et des rouleaux 19 de la table 18. Si cela est nécessaire, on peut encore poser sur la pile terminée un couvercle de protection et obtenir la stabilité et l'étanchéité nécessaires en l'enveloppant avec une feuille plastique. Une machine du genre décrit et réprésenté permet une vitesse de travail très élevée. Il est possible de traiter au total plusieurs couches de bouteilles par minute, par exemple jusqu'à huit couches par minute et par conséquent une palette complète à huit couches comprenant au total plus de mille bouteilles. On peut sans aucune difficulté adapter la machine à d'autres genres de récipients-ou à des récipients de dimensions différentes. I1 suffit d'adapter à chaque cas particulier la forme du cadre preneur 9. REVENDICATIONS 1. Machine pour la préhension et la palettisation automatiques de récipients, en particulier de bouteilles (1), verres, gobelets et boîtes, notamment en matière plastique, avec un dispositif (5, 6, 7) pour grouper en couches des récipients, un dispositif (9) pour saisir les couches de récipients et les poser sur des tablettes en forme de cartonnages (37) ouverts ou de plateaux avec ou sans rebord et un dispositif (17) pour empiler les tablettes sur des palettes, caractérisée en ce qu'il est disposé une table (16) dont les dimensions en surface sont inférieures à celles de la surface de base des tablettes, et un châssis de levage (17) disposé au dessus de la table, pouvant être abaissé jusqu'à la table, qui, au moyen d'un dispositif d'entraînement, peut passer d' une position fermée dans une position ouverte dans laquelle l'écartement entre ses joues est plus grand et où il peut recevoir une couche de récipients, et que les joues (33) pos sèdent du côté du fond des coudages en équerre (38) dirigés vers l'intérieur du châssis 2.Machine selon la revendication 1, caractérisé ar une commande séquentielle pour les mécanismes de commande du châssis de levage qui accomplit les opérations successives suivantes a) descente du châssis de levage (17) ouvert sur une tablette (37) garnie d'une couche de récipients, déjà en place sur la table (16) b) fermeture du châssis de levage, les joues (33) s'appliquant contre la tablette (37) et les coudages (38) s'enga geaht en prise sous les bords de tablette -;; c) soulèvement du châssis de levage (17) suffisamment haut pour que la tablette (37) garnie suivante puisse être placce sur la table (16) d) abaissement du châssis de levage (17) jusqu'à ce que la tablette (37) se trouvant dans le châssis de levage se pose sur les récipients (1) de la tablette sur la table (16) e) ouverture du châssis de levage (17) et abaissement sur la tablette (37) se trouvant sur la table (16) f) répétition des opérations b) à e) pour d'autres tablettes (37) o) pose d'une palette sur la table (16) h) abaissement du châssis de levage (17) jusqu'à ce que la tablette (37) du bas de la pile repose sur la palette i) ouverture du châssis de levage et abaissement en dessous de la surface de la table. 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la surface de la table possède un dispositif de transport sous forme de rouleaux transporteurs (35) entraînés, chaines à plaques ou d'une bande convoyeuse entraînée. 4. Machine selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le dispositif apte à saisir les couches de récipients et à les poser sur les tablettes comporte un cadre (9) qui peut s'abaisser sur une couche de récipients et dont les joues possèdent sur leur face intérieure des gaines gonflables et que le cadre (9) est capable de se soulever sous l'action d'une commande d'entraînement (14) et s'abaisser de nouveau après qu'une tablette a été placée en dessous. 5. Machine selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux joues (33) opposées ou les deux paires de joues opposées du châssis de levage (17) sont portées par des guidages parallèles (24) situés à l'ex térieur du cadre et, à l'aide de vérins (34) hydrauliques ou à air comprime, peuvent être déplacées et être ainsi amenées dans la position ouverte ou fermée, et que les guidages paral lèles (24) sont reliés à un cadre extérieur qui est monté à ses quatre angles sur des colonnes (13, 14) de façon à pouvoir se soulever et s'abaisser. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que les guidages parallèles comportent quatre tiges (24) formant le cadre extérieur, reliées les unes aux autres aux angles, sur lesquelles les joues (33) du châssis de levage (17) sont montées au moyen d'éléments de liaison (32) et de tubes coulissants (31). 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les paires de tiges (24) réciproquement opposées sont décalées l'une par rapport à l'autre en hauteur, et que les éléments de liaison (32) ont une configuration telle que toutes les joues (33) du châssis de levage (17) ont le même position en hauteur.