Brevet FR2540845A1 — publié le 19840817

La présente invention concerne les installations de palettisation automatique de sacs contenant des produits poudreux ou granuleux. Ces produits matières premières ou produits finis, tels que les aliments composes, farines, poudre de lait, condiments minéraux, amendements et engrais du sol sont le plus souvent condi tionnés en sacs d'un poids de cinquante kilogrammes et livrés en palettes de seize à vingt-quatre sacs représentant une charge de huit cent à mille deux cent kilogrammes. L'opération de palettisation qui consiste à positionner les sacs en couches successives dans un sens et un ordre bien déterminés, était jusqu'ici réalisée à l'épaule par équipes de deux personnes ; la difficulté de recrutement du personnel ajoutée aux risques d'accidents corporels de plus en plus nombreux en raison des cadences de production toujours plus rapides a contribué à rechercher une forme de palet tisation automatique.Les premières installations de ce genre ont été conçues pour des capacités en production incompatibles avec la palettisation manuelle et dans le cadre d'usines neuves sans contraintes d'encombrement, ni de durée précise d'amortissement malgré les améliorations apportées à ces installations, celles-ci restent conçues selon une construction lourde et d'encombrement important au sol, et sont d'un prix de revient souvent élevé : les installations actuellement en service comportent en effet, dans l'ordre du déroulement des différentes phases d'opérations, un poste d'alimentation avec ou sans conformateur, un groupe arrangeur une plate-forme fixe et un groupe déchargeur.Le groupe arrangeur a pour but le positionnement des sacs ou emballages constituant chaque couche de la palettisation, selon la disposition désirée; cette dernière une fois réalisée, est poussée vers la plate-forme fixe dont le tapis transporteur commun à celui du groupe arrangeur achemine la couche vers le plateau du groupe déchargeur placé à cet effet au même niveau que celui de la plate-forme fixe. Animé d'un mouvement de monte et baisse, le plateau du groupe déchargeur constamment horizontal distribue grâce à son tapis transporteur, les couches successives devant constituer la palette. L'ensemble de palettisation suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients par une réduction importante des dimensions d'encombrement au sol, en supprimant dans la chaine cinématique le groupe arrangeur, le positionnement automatique des sacs constituant chaque couche de palettisation selon une position et un ordre programmé étant obtenu à la hauteur du poste terminal de palettisation, le choix des organes de commande des différents mécanismes concourant à-un abaissement notoire du prix de revient de l'installation. L'installation, objet de l'invention, est principalement caractérisée en ce qu'elle comporte un poste de palettisation composé d'un chariot de positionnement en hauteur alimenté par un tapis élévateur en deux parties articulées l'une sur l'autre, l'une des parties assurant le convoyage des sacs entre la sortie du banc couseur et un point d'articulation à partir duquel la seconde partie du tapis élévateur prend l'inclinaison nécessaire vers le haut ou vers le bas selon la hauteur de prise en charge du palettiseur, la commande d'inclinaison de cette partie du tapis étant réalisée par un chariot de positionnement en hauteur; mobile en translation verticale sous l'action de deux vérins latéraux pneumatiques ou hydrauliques, le guidage en translation dudit chariot étant assuré par deux montants verticaux.Une telle disposition permet de placer l'extrémité aval de la partie articulée du tapis élévateur en position inclinée vers le bas pour la pose des premiers sacs sur palette et successivement en positions de plus en plus relevées au fur et à mesure de la réalisation des couches successives constituant le chargement de la palette. Les mouvements de montée et de descente sont asservis au programme de chargement et à la détection par palpeur de la hauteur de palettisation en-cours. Le chariot de positionnement en hauteur supporte d'une part un dispositif chargeur sur lequel débite le tapis élévateur : ce dispositif se présente selon un plan incliné à 200 sur l'horizontale vers le bas. Il est constitué d'un cadre rectangulaire en profilés métalliques dont les éléments longitudinaux portent une série de rouleaux de guidage d'axes verticaux. Le cadre est partiellement foncé par deux dispositifs convoyeurs à rouleaux d'axes horizontaux, lesquels dispositifs sont éclipsables vers le bas à l'aide d'une commande par vérins pneumatiques ou hydrauliques, afin de déposer le sac lorsque la palette est prête à le recevoir, cette phase d'opération étant contrôlée par le programme et les asservissements de position.Le dispositif chargeur comporte une butée fixe et une butée mobile dont le positionnement est défini par un vérin de façon à arréter le sac selon des positions différentes correspondant à celle que doit occuper ledit sac dans la couche concernée de l'empilage. La palette est positionnée sur un support guidé en translation horizontale perpendiculairement à l'axe de distribution du dispositif chargeur, le mouvement duquel support est obtenu à l'ai de d'un vérin pneumatique ou hydraulique- ; le support est égalemen animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe vertical logé dans un palier central, sous 11 action d'un vérin pneumatique ou hydraulique à l'aide d'une transmission par câble sur pouline à gorge. Le mouvement de translation permet deux positions externes, le mouvement de rotation permet un mouvement de 2700 établissant quatre positions.Les mouvements de rotation et de translation peuvent fonctionner simultanément ou se succéder ; l'enchainement des positions en rotation et en translation du support de palette permet par programmation de réaliser la dépose de chaque sac selon le mode de palettisation choisi. Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un ensemble conforme à la présente invention ; dans ceux-ci - la figure 1 représente, vu en élévation, l'ensemble de paletti sation - la figure 2 représente, une vue de dessus de l'ensemble selon la figure 1, le dispositif chargeur supposé enlevé - la figure 3 représente, le détail du dispositif chargeur vu en élévation ; - la figure 4 représente, une vue de dessus du dispositif chargeur - la figure 5 représente, une vue en Lxut du dispositif chargeur. Tel que représenté, l'ensemble est constitué d'un bati 1 regroupant sous un volume réduit - un poste d'alimentation comprenant : - un tapis élévateur et un chariot de positionnement en hauteur - un poste de chargement, constitué d'un dispositif chargeur ; - un poste de palettisation comportant un dispositif support de palette. Le tapis' élévateur est constitué de deux parties,l'une fixe 2 donnant accès aux sacs en provenance d'un banc couseur, à l'autre partie 3,basculante autour d'un axe horizontal 4, de façon à pouvoir débiter selon une trajectoire inclinée vers le bas ou vers le haut et en toutes positions intermédiaires au fur et à mesure de la constitution d'une palette. L'inclinaison de cette partie de tapis élévateur est déterminée par la translation verticale d'un chariot de positionnement en hauteur 5 sur lequel son extrémité aval est fixée.Ce chariot de structure parallèlépipèdique réalisée à partir de profilés métalliques est guidé en translation verticale au moyen de deux montants verticaux 6 disposes latérales ment-sur le bâti et sur lesquels montants prennent appui des galets de guidage latéraux 7 et transversaux 8 équipant le chariot. Le mouvement de monte et baisse de celui-ci est assuré à l'aide de deux vérins 9 à double effet du type vérin à câble disposés chacun sur des montants latéraux du bâti parallèles aux montants 6. Sur ce chariot est également monté un dispositif chargeur composé d'un cadre rectangulaire 10 constitué de profilés métalliques et disposé dans un plan incliné à environ 200 sur l'horizontale. Les éléments longitudinaux du cadre portent chacun une série de rouleauede guidage latéraux Il tourillonnant autour 'd'axes verticaux. Le cadre est partiellement foncé par deux batteries de rou leaux transporteurs 12 d'axes horizontaux, laissant entre elles dans la zone médiane longitudinale du cadre un espace libre correspondant environ au tiers de la surface intérieure du cadre. Ces batteries sont elles-mêmes constituées d'un cadre 13 dans les éléments longitudinaux duquel tourillonnent les axes des rouleaux. Chacune de ces batteries de rouleaux transporteurs peut s'éclipser vers le bas par basculement d'une valeur de 900 autour d'un axe 14 longeant les éléments longitudinaux des cadre0 ; cette manoeuvre de basculement est obtenue à l'aide d'un jeu de vérins à double effet 15, dont l'action maintient les deux batteries en position de supports convoyeurs des sacs en provenance du tapis élévateur 3. Le cadre 10 dù dispositif chargeur est relié au chariot de positionnement en hauteur 5 au moyen de consoles latérales 16, sur chacune desquelles prennent appui les extrémités de l'axe d'un rouleau transporteur intermédiaire 17, assurant le relai entre l'extrémité du tapis transporteur 3 et les batteries de rouleaux 12 constituant le fond du dispositif chargeur. Les palettes vides sont placées sur un support constitué d'un plateau 18 monté tournant autour d'un axe vertical 19 solidaire d'un chariot 20 mobile en translation horizontale perpendiculairement à l'axe de défilement du tapis élévateur 3. Cette translation est assurée soit-dans un sens, soit dans l'autre par un vérin à double effet 21 du type vérin à câble, le guidage en translation s'effectuant au moyen de glissières à billes 22 se dépla çant sur des axes de guidage 23. La rotation du plateau 18 est assurée à l'aide d'un vérin 24 a' double eff-et du type vérin à câble par l'intermédiaire d'une transmission par câble et poulies à gorge 25 et' 26, l'ensemble étant porté par. le chariot 20.Le plateau 18 repose sur ce chariot par l'intermédiaire de billes porteuses 27 prenant appui sur une couronne circulaire 28. Ainsi, le mouvement de translation permet au support de palette d'occuper deux positions externes, gauche et droite et le mouvement de rotation d'amplitude maximum de 2700 en raison du type de vérin utilisé détermine quatre positionsangulaires du plateau correspondant à un intervalle d'un quart de tour. L'enchainement de ces positions permet par programmation de poser chaque sac sur la palette dans une position déterminée afin de réaliser les couches successives selon laméthode dite 2+1 par exemple, selon laquelle deux sacs sont disposés jointifs sur leur plus grand coté en contact avec un troisième sac, le plus grand coté duquel étant jointif avec les deux petits cotés des deux premiers sacs. Les mouvements de rotation et de translation du support de palette peuvent s'effectuer simultanément ou successivement. Le dispositif chargeur comporte une butée fixe et une butée mobile, cette dernière actionnée par un vérin étant indispensable pour arréter le sac en fin de translation à des positions piffé rentes pour les palettes rectangulaires. Le basculement des batteries de rouleaux transporteurs constituant le fond du dispositif chargeur est controlé par le programme de palettisation et des dispositifs d'asservissement de position de palette. Enfin les mouvements de montée et de descente sont également asservis au programme de chargement et à la détection par palpeur de la hauteur de palettisation en cours. L'invention ne se limite aucunement au mode de réalisation spécialement décrit : elle couvre toutes les variantes passibles à condition due celles-ci ne soient pas en opposition avec l'objet de chacune des revendications annexées à la présente description. L'ensemble de palettisation selon l'invention peut être utilisé dans toutes les industries équipées de matériels d'ensachage de pulvérulents ou de granulés tels que les farines, les poudres de lait, les aliments de bétail, les engrais ou autres. - REVENDICATIONS 1-.Ensemble de palettisation automatique de sacs contenant des produits poudreux ou granuleux composé d'un poste d'alimentation associé à un poste de chargement débitant vers un poste de palettisation caractérisé en ce que les mouvements conjugués de- translation et de rotation des organes constituant ces différents postes permettent par programmation de réaliser,couche par couche > à la hauteur du poste terminal de palettisation, le positionnement automatique des sacs,selon une position et un ordre déterminés. 2-. Ensemble de palettisation selon la revendication-I caractérisé en ce que le poste d'alimentation est constitué d'un tapis élévateur en deux parties, l'une fixe 2 donnant accès aux sacs en provenance dlun.banccouseur à l'autre partie 3 basculante autour d'un axe horizontal 4 de façon à pouvoir débiter selon une trajectoire inclinée vers le bas ou le haut et en toutes positions intermédiaires correspondant aux niveaux des différentes couches constituant le chargement de la palette, l'inclinaison de la partie mobile du tapis étant obtenue par la translation verticale d'un chariot de positionnement en hauteur 5 sùr lequel est fixée l'extrémité aval du tapis. 3-. Ensemble de palettisation selon les revendications 1 et 2 prises ensemble caractérisé en ce que le chariot de -positionnement en hauteur 5 est entrainé en translation verticale à l'aide de deux vérins à double effet 9 du type vérins à câble disposés chacun sur les montants latéraux du bâti, le guidage en translation étant assuré au moyen de galets latéraux 7 et transversaux 8, les mouvements de monte et baisse duquel chariot sont asservis au programme de chargement et à la détection par palpeur de la hauteur de palettisation cours. 4-. Ensemble de palettisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le poste de chargement est constitué d'un dispositif chargeur monté solidaire du chariot de positionnement en hauteur 5, en aval de l'extrémité de la partie mobile 3 du tapis élévateur, lequel dispositif chargeur est constitué d'un cadre rectangulaire 10 réalisé en profilés métallique et disposé dans un plan incliné à environ 200 sur l'horizontale, les éléments longitudinaux du cadre comportant chacun une série de rouleaux de guidage latéraux 11, tourillonnant autour d'axes verticaux lequel cadre est partiellement foncé par deux batteries de rouleaux transporteurs 12 d'axes horizontaux laissant entre elles dans la zone médiane longitudinale du cadre un espace libre correspondant environ au tiers de la surface intérieure du cadre, chacune desquel les batteries constituée d'un cadre 13 peut s'éclipser vers le bas pour libérer chaque sac au-dessus du poste de palettisation par basculement d'une valeur de 900 autour d'un axe 14 longeant les éléments longitudinaux du cadre 10, par mise à la décharge d'un vérin à double effet 15 maintenant chaque batterie en position de convoyeur des sacs en provenance du tapis élévateur 3. 5-. Ensemble de palettisation selon les revendications 1 et 4 prises ensemble caractérisé en ce que le dispositif chargeur comporte une butée fixe et une butée mobile actionnée par vérin pour arrêter les sacs en 'fin de translation sur les batteries de rouleaux transporteurs 12 constituant le fond- du cadre 10 du dispositif chargeur, à des positions différentes pour le chargement de palettes rectangulaires. 6-. Ensemble de palettisation selon les revendications 1, 4 et 5 prises ensemble caractérisé, en ce que l'ouverture par basculement des batteries latérales de rouleaux. transporteurs 12 constituant le fond du cadre 10 du dispositif chargeur est asservie au programme de chargement et des dispositifs de détection de position de la palette. 7-. Ensemble de palettisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le poste de palettisation est constitué d'un plateau support de palette 18 monté tournant autour d'un axe vertical 19 solidaire d'un chariot 20 mobile en translation horizontale perpendiculairement à l'axe de défilement du tapis élévateur 3 du dispositif d'alimentation sous l'action d'un vérin à double effet 21, du type vérin à câble et guidé en translation au moyen de glissièresà billes 22 se déplaçant sur des axes de guidage 23, la rotation du plateau 18 étant assurée à l'aide d'un vérin à double effet 24 du type vérin à câble par l'intermédiaire d'un jeu de câble et de poulies à gorge 25 et 26 montés sur le chariot 20, ledit plateau étant soutenu en rotation au moyen de billes porteuses 27 prenant appui sur une couronne circulaire 28. 8-. Ensemble de palettisation selon les revendications 1 et 7 prises ensemble caractérisé en ce que les mouvements de translation du chariot 20 et de rotation du plateau support de palette 18 du .poste de palettisation s'effectuent simultanément ou de façon successive et sont asservis au programme de chargement et à des dispositifs de détection de position dela palette.