Brevet FR2584381A1 — publié le 19870109

La présente invention concerne un procédé de palettisation automatique d'articles sujets à foisonnement et l'installation pour la mise en oeuvre du procédé. Elle concerne plus particulierement un procédé et une installation pour la palettisation d'articles du type sac en papier au cours de la fabrication de ces sacs et en fin de chaine de fabrication, pour l'emballage en vue de ltexpédition. La technique actuelle de palettisation des sacs papier consiste tout d'abord a regrouper ces sacs par paquets puis a les positionner sur une palette en les pla çant d'une certaine maniere selon les dimensions respectives du sac et de la palette. Des installations de palettisation automatique de sacs en papier ont été développées pour des sacs cousus ou des sacs a valve, c'est-a-dire des sacs qui permettent facilement la réalisation d'un empilage à plat. Dans ces installations, les paquets de sacs sont pris en charge horizontalement pour être places, selon un programme pré-établi en fonction des dimensions de la palette et du type de sac à empiler, sur ladite,palette. I1 est apparu que ces installations sont limitées en cadence et que surtout elles ne peuvent, aisément, réaliser des empilages de paquets de sacs en papier à fond collé, gueule ouverte, c'est-a-dire des sacs qui comportent des surépaisseurs unilatérales. Ces sacs sont en effet sujets a un foisonnement important et, en plus, lorsqu'on les empile, il se produit un creux au centre de la pile, sur la palette, qui s'accentue rapidement et qui constitue une grande difficulté pour la mise a plat des paquets et la réalisation de côtés bien rectilignes lors de l'empilage. Le procédé selon l'invention permet de pallier les inconvénients des installations connues. Un premier but de l'invention est de permettre des cadences plus rapides pour la réalisation de palettes d'articles en forme de sac papier. Un autre but de l'invention est. de permettre l'empilage des sacs papier du type a fond collé, gueule ouverte, c'est-à- dire des sacs à foisonnement important et comportant des surépaisseurs unilatérales. Un autre but important de l'invention est de parvenir à la réalisation d'une installation de palettisation automatique d'un cout relativement faible avec une efficacité nettement plus importante. Le procédé de palettisation selon l'invention consiste à mettre en place sur une palette et par couches successives, des paquets de sacs de tous types, selon un programme de positionnement pré-établi en fonction des dimensions de la palette et des dimensions des sacs ; ce procédé comporte les étapes suivantes - positionnement des paquets successifs en leur donnant une orientation parallèle à celle qu'ils occuperont sur la palette ; - distribution des paquets ainsi positionnés dans deux directions perpendiculaires et respectivement parallèles à deux côtés adjacents de la palette, en réalisant le calage longitudinal du paquet par rapport à la palette pour le mettre en face de sa position définitive sur ladite palette - positionnement des paquets sur la palette. Selon une disposition préférentielle, le procédé consiste également à surélever le paquet entre le moment où il est placé devant la palette et le moment où il est pris en charge pour être positionné sur ladite palette. Selon une autre disposition de l'invention, le procédé consiste à distribuer les paquets et à les caler par rapport à leur position sur la palette, pendant la prise en charge et le transfert du paquet précédent. Selon une autre disposition de l'invention, le procédé consiste, après la mise en place d'au moins un paquet de sacs, ou d'une couche de paquets - a comprimer la bordure de la couche de paquets préalablement empilés, pour réaliser un plan de dépose sensiblement horizontal lorsque les nouveaux paquets arrivent pour être positionnés sur la palette. Selon une disposition préférentielle de l'invention, pour comprimer la bordure de la couche de paquets, le procédé consiste - à descendre verticalement la palette - a mettre en place, au-dessus des paquets et sur le pourtour de la palette, des butées horizontales perpendiculaires aux côtés de la palette - à remonter verticalement la palette et les paquets contre les butées pour comprimer la bordure de la pile - a maintenir la bordure comprimée -a positionner une nouvelle couche de paquets; - a escamoter les butées latérales des que la pose de la nouvelle couche est terminee. L'invention concerne également l'installation de palettisation automatique pour la mise en oeuvre du procédé. Selon l'invention, l'installation comporte - un plateau tournant de positionnement et de distribution des paquets de sacs, - deux tables de réception des paquets préalablement orientés ; ces tables étant disposées en équerre, parallelement a deux côtés adjacents de la palette, et de part et d'autre du plateau tournant, - deux rateaux associés à chacune des tables pour la préhension des paquets, et leur mise en place sur la palette, chaque rateau se déplaçant perpendiculairement à l'axe longitudinal de sa table. Selon une disposition préférentielle de l'invention, les tables de réception des paquets sont mobiles verticalement entre deux niveaux : un niveau inférieur correspondant au niveau du plateau tournant et un niveau supérieur correspondant au niveau des rateaux. Selon une autre disposition de l'invention, l'installation comporte un dispositif du type ascenseur supportant la palette, lequel dispositif coopère avec des butées escamotables situées sous le plan horizontal d'arrivée des paquets et qui permettent une compression de la bordure supérieure des paquets de sacs empiles. L'invention sera mieux compriseà l'aide de la description suivante et des dessins annexés donnés a titre indicatif et dans lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble schématique, de dessus de l'installation selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon 2-2 de la figure 1, - la figure 3 illustre la mise en place des paquets de sacs sur une palette pour un type de sac et de palette, - la figure 4 illustre la mise en place d'un autre type de sac sur une palette. Tel que représenté figure 1, l'installation de palettisation est constituée d'un poste d'alimentation 1 du type convoyeur sur lequel les sacs arrivent rassemblés en paquets 2. Le poste d'alimentation 1 transfère les paquets 2 sur le convoyeur 3 d'un plateau tournant 4. Ce plateau tournant 4 transfere, grâce au convoyeur 3, les paquets 2 dans deux directions 5 et 6 perpendiculaires sur des tables .7 et 8 respectivement. Les deux directions 5 et 6 sont paralleles aux côtés respectifs de la plateforme 9 sur laquelle est disposée la palette 10, fig. 2. Le plateau 4 positionne les paquets 2 en les orientant parallèlement a leur position définitive sur la palette 10. Les tables 7 et 8 réalisent le calage longitudinal des paquets 2 par rapport a la palette 10. Lorsqu'ils arrivent sur les tables 7 et 8, les paquets 2 sont repris par des rateaux 11 et 12 respectivement qui les transfèrent sur la palette 10 a la position prédéterminée. Les rateaux 11 et 12 sont constitués de tiges 13 solidaires d'un chariot 14 détaillé plus loin. Les tables 7 et 8 comportent des rouleaux 15 ; elles sont mobiles verticalement, par tous moyens appropriés, entre deux niveaux : un niveau inférieur qui correspond au niveau du plateau pivotant 4 et un niveau supérieur qui correspond au niveau des rateaux 11 et 12 respectifs. Cette disposition permet, comme il sera vu plus loin, d'accroitre les cadences de positionnement des paquets 2 sur la palette 10. Les tiges 13 des rateaux sont horizontales ; elles sont alignées sur les espaces entre les rouleaux 15 et se situent sous le niveau supérieur des rouleaux pour pouvoir passer sous les paquets 2 de sacs et les emmener au-dessus de la palette 10. Le chariot 14 supportant les tiges est guidé en translation sur des rails 16 et 17 disposés selon des directions parallèles aux côtés de la plateforme 9. Lorsque le chariot 14 prélève un paquet 2, ce dernier se place sur les tiges 13, contre une butée 18 en forme de peigne, disposée devant le chariot 14. Cette butée 18 est guidée en translation de la même façon que le chariot 14 et elle assure le déchargement du paquet 2 en le retenant pendant que les tiges 13 se retirent en arriere avec le chariot 14. La plateforme 9, fig. 2, sur laquelle est posi tionnée la palette 10, est mobile selon une direction verticale sous l'effet d'un dispositif du type elévateur, ou ascenseur, non représenté. Les mouvements de monte et baisse de la palette 10 sont conjugués avec les mouvements de butées escamotables 19 disposées dans un plan horizontal 20 à un niveau sensiblement inférieur à celui des tiges 13 des rateaux 11 et 12. Ces butées escamotables 19 sont constituées par des tiges de vérins 21 disposés perpendiculairement aux côtés de la plateforme 9, sur son pourtour. L'installation figures 1 et 2 permet un empilage de paquets de sacs, tel que représenté sur les figures 3 et 4 qui illustrent les différentes opérations de positionnement des paquets de sacs sur une palette 10 pour la composition d'un module de couche. En relation avec l'exemple d'empilage de la figure 3, le mode de fonctionnement de-l'installation est le suivant. Les paquets 2 du poste d'alimentation 1 arrivent dans la direction 5, qui est une direction passant par l'axe de rotation du plateau tournant 4 et l'axe médian longitudinal de la table 7 à rouleaux. Sur le poste d'alimentation 1, les paquets 2 sont orientés de la même façon, avec, par exemple, le fond en avant. Le paquet 2 est transféré sur le convoyeur 3 du plateau tournant 4, lequel convoyeur 3 transfere directement ledit paquet sur la table 7 à rouleaux. Le paquet 2 est déplacé par les rouleaux 15 de la table 7 jusqu'à une position qui permet de faire correspondre la bordure des fonds avec la bordure de la palette 10. Ensuite, la table 7 s'élève et le paquet 2 est pris en charge par le rateau 11 qui l'amende et le décharge en position 31 sur la palette 10. Dès que le rateau 11 a pris en charge le paquet 2, la table 7 s'abaisse au niveau du plateau 4 et un nouveau paquet 2 est transféré du convoyeur 3 sur ladite table 7 pour être ensuite pris en charge, de la meme façon, par le rateau 11 qui cette fois dépose le paquet 2 en position 32 sur la palette 10. Pendant que le rateau 11 effectue son opération de transfert, un autre paquet 2 est arrivé sur le convoyeur 3 avec les fonds orientés vers l'avant ; il est alors retourné et orienté de façon à placer lesdits fonds en arrière par un pivotement de 180C du plateau tournant 4, et il est transféré dans cette position sur la table 7 à rouleaux.Le paquet 2 est alors déplacé par les rouleaux 15 jusqu'à une position qui permet de faire correspondre la bordure des fonds avec la bordure de la palette 10 ; la table 7 s'élève et le paquet 2 est ensuite pris aven charge par le rateau 11 qui l'amende et le décharge en position 33 sur la palette 10 et, pendant ce transfert, un autre paquet 2 est retourné sur le plateau tournant 4 avant d'etre lui aussi pris en charge par la table 7 à rouleaux puis le rateau 11 qui l'amende en position 34 sur la palette 10. Dès que ce paquet 2 quitte le plateau tournant 4, un autre paquet arrive sur le convoyeur 3.Ce paquet est orienté par un pivotement de 90 du plateau 4, dans le sens des aiguilles d'une montre, fig. 1, pour le transférer dans la direction 6 qui est une direction passant par l'axe de rotation du plateau pivotant 4 et par l'axe médian longitudinal de la table 8 à rouleaux. Le paquet 2 est transféré du plateau tournant 4 sur la table 8 située alors au niveau inférieur, et il est positionné pour faire correspondre la bordure des fonds avec la bordure de la palette 10 ; ensuite la table 8 s'élève et le paquet 2 est pris en charge par le rateau 12 qui l'amende et le décharge sur la palette 10, en position 35, au-dessus des paquets précédents et, dans le cas de la figure 3, selon l'axe médian de la palette 10. Pendant ce transfert, la table 8 redescend et un autre paquet 2 est orienté par le plateau tournant 4 qui, par une rotation de 90" dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, place les fonds en arrière ; le paquet ainsi orienté est transféré sur la table 8 qui le positionne et le place au niveau superieur où il est pris en charge par le rateau 12 et placé en position 36 sur la palette 10 terminant ainsi un premier module de couche. Dès que ce module est termine, la plateforme 9 s'abaisse et, avec elle, la palette 10 et les paquets de sacs disposés sur ladite palette. La plateforme 9 est descendue de façon suffisante pour que les paquets empilés se situent en-dessous du plan horizontal 20 ; les vérins 21 sont alors actionnes pour mettre en place, dans le plan horizontal 20, les butées 19. La plateforme 9 est élevée pour presser la périphérie de l'empilage de paquets afin de réaliser un plan de dépose sensiblement horizontal, pour les nouveaux paquets, en comprimant les fonds des paquets empiles qui forment une surépaisseur. Dès que ce plan de dépose horizontal est réalisé, le rateau 11 peut amener un nouveau paquet 2 qu'il décharge en position 31. Les opérations se déroulent ensuite comme pour le module de couche précédent et, lorsque ledit module est terminé, les butées 19 sont escamotées avant de descendre la plateforme 9 elles sont remises en position des que les paquets sont en-dessous de leur plan horizontal 20 et la plateforme 9 est remontée et elle maintient la compression des bordures de la pile contre lesdites butées 19. Lorsque la palette 10 est complète, elle est évacuée sur l'un des cotés libres de l'installation par le dessous, alors qu'une nouvelle palette 10 est introduite et positionnée sur la plateforme 9, par l'autre côté. La figure 4 illustre un autre mode de chargement des paquets 2 sur une palette 10 ; dans cet exemple, un module de couche est obtenu par seize opérations qui correspondent à la mise en place de seize paquets de sacs aux positions 101 à 116 sur la palette 10. Ces paquets présentent la particularité d'être moins longs que les côtés de la palette ce qui permet de placer deux paquets en longueur aux positions 101 et 103 par exemple en décalant les fonds desdits paquets ; la bordure des fonds du paquet en position 101, correspond à celle de la palette ; les fonds du paquet placé en position 103 sont décalés de façon à ne pas venir se placer au-dessus des fonds précédents. Le positionnement des paquets ainsi décalés s'effectue directement sur les tables 7 et 8 à rouleaux par un arret desdits rouleaux 15 sous l'effet d'un signal provenant de capteurs de position.Le mode opératoire est le meme que précédemment en-dehors de cette particularité de positionnement sur les tables 7 et 8 à rouleaux. L'ensemble de ces opérations est effectué par un automate à plusieurs programmes pré-établis, qui opère essentiellement par comptage des paquets de sacs effectivement mis en place. I1 va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation décrit mais embrasse les variantes. C'est ainsi que l'installation peut comporter deux postes d'alimentation 1 disposés en diagonale de part et d'autre de la plateforme 9, et qui transfèrent les paquets sur deux tables pivotantes 4, lesquelles alimentent chacune deux tables à rouleaux et les rateaux correspondants. De même, pour la réalisation d'empilage avec cheminée centrale, les rateaux peuvent être solidaires d'un support intermédiaire qui leur assure un décalage transversal correspondant à la largeur des paquets de sacs à positionner. - REVENDICATIONS 1.- Procédé de palettisation d'articles du type sac en papier, sujets à foisonnement, consistant à mettre en place sur une palette (10) et par couches successives, des paquets (2) de sacs selon un programme de positionnement pré-établi en fonction des dimensions de la palette (10) et des paquets (2), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - positionnement des paquets successifs en leur donnant une orientation parallèle à celle qu'ils occuperont sur la palette (10) - distribution des paquets ainsi positionnés dans deux directions (5 et 6) perpendiculaires et respectivement parallèles à deux côtés adjacents de la palette (10), en réalisant le calage longitudinal des paquets (2) par rapport à la palette (10) - positionnement des paquets sur la palette (10). 2.- Procédé de palettisation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à surélever le paquet (2) entre le moment où il est placé devant la palette (10) et le moment où il est pris en charge pour t être positionné sur ladite palette. 3.- Procédé de palettisation selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il consiste à distribuer les paquets (2) et à les caler par rapport à leur position sur la palette (10), pendant la prise en charge et le transfert du paquet précédent. 4.- Procédé de palettisation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste, après la mise en place d'au moins un paquet, à comprimer la bordure de la couche de paquets préalablement empilés, pour réaliser un plan de dépose (20) des paquets, sensiblement horizontal. 5.- Procédé de palettisation selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste - à descendre verticalement la palette (10) - à mettre en place, au-dessus des paquets et sur le pourtour de la palette (10), des butées (19) horizontales - à remonter verticalement la palette (10) et les paquets pour comprimer la bordure des paquets (2) contre les butées (19) - à maintenir la bordure comprimée pendant la mise en place d'autres paquets - à escamoter les butées (19) après la mise en place d'au moins un paquet (2) avant de descendre verticalement la palette (10). 6.- Installation de palettisation automatique pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractériséeen ce qu'elle comporte au moins - un plateau tournant (4) de positionnement et de distribution des paquets de sacs, muni d'un convoyeur (3) - deux tables (7 et 8) à rouleaux, de réception des paquets préalablement orientés ; ces tables (7 et 8) étant disposées en équerre, parallèlement à deux côtés adjacents de la palette (10) et de part et d'autre du plateau tournant (4) - deux rateaux (11 et 12) associés à chacune des tables (7 et 8) pour la préhension des paquets (2) et leur mise en place sur la palette (10) ; chaque rateau (7 et 8) se déplaçant perpendiculairement à l'axe longitudinal de la table correspondante. 7.- Installation de palettisation automatique selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte des tables (7 et 8) mobiles verticalement entre deux niveaux : un niveau inférieur qui correspond au niveau du plateau pivotant (4) et un niveau supérieur qui correspond au niveau des rateaux (11 et 12). 8.- Installation de palettisation automatique selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif du type ascenseur supportant la palette (10), lequel dispositif coopère avec des butées (19) escamotables situées dans un plan horizontal (20), sous le plan d'arrivee des paquets, et qui permettent, sous l'action de la plateforme (9) de réaliser une compression des paquets sur le pourtour de la palette (10). 9.- Installation de palettisation automatique selon l'une des revendications 6 ou 8, caractérisée en ce que les rateaux (11 et 12) sont constitués de tiges (13) solidaires d'un chariot coulissant (14) ; les tiges (13) sont disposées horizontalement à un niveau sensiblement en-dessous du niveau des rouleaux (15) de chaque table (7 et 8) en position supérieure, et elles passent entre lesdits rouleaux (15). 10.- Installation de palettisation automatique selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte, pour chaque rateau (11 et 12), devant le chariot (14), une butée (18) en forme de peigne, contre laquelle se positionnent les paquets (2), cette butée (18) étant guidée en translation sur les rails (5 ou 6) de guidage du chariot (14) et servant, lors du recul dudit chariot (14) à retenir les paquets (2) qui tombent à l'emplacement prévu. 11.- Installation de palettisation automatique selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte des vérins (21) disposés sur le pourtour de la plateforme (9) supportant la palette (10) et dont les tiges font office de butées (19) pour les bordures des paquets empilés.