Brevet FR2576002A1 — publié le 19860718

La présente invention concerne un aligneur sans pression d'objets, notamment de récipients, composé essentiellement d'un transporteur d'alimentation à plusieurs voies, d'une surface de séparation intermédiaire formée de plusieurs transporteurs juxtaposés entraidés par des moyens moteurs à des vitesses échelonnées, et d'un transporteur de sortie à voie unique. Cet aligneur est destiné à regrouper sans pression des bouteilles, récipients ou objets similaires arrivant sur plusieurs files et devant être présentés sous forme d'une file unique ininterrompue à une machine située en aval. On connait déjà des dispositifs pour le regroupement en une file unique de bouteilles, boîtes ou autres récipients, utilisant un ou plusieurs transporteurs à chaihes à palettes à plusieurs voies, destinés à alimenter une surface de séparation des récipients. Cette surface est également constituée de plusieurs transporteurs à chaînes à palettes disposés en parallèle et surmontés par une rampe de guidage curviligne des récipients. Grâce à un gradient des vitesses des chaînes à palettes constituant la surface de séparation, on obtient une file unique de récipients à la sortie sur un transporteur à voie unique, situé directement en amont de la machine à alimenter. Pour que la machine soit correctement alimentée, il est nécessaire de constituer au niveau de la sortie de l'aligneur, une file unique, ininterrompue et suffisamment longue de récipients. Ceci exige, en raison des inévitables aléas dans l'arrivée des récipients et dans leur passage sur une file unique, une régulation de la vitesse de fonctionnement des divers éléments mobiles de l'aligneur, et ce, en fonction de la distribution des récipients imposée par la machine qui doit être alimentée. Pour faire face à ce problème, on dispose, dans l'état actuel de la technique, de dispositifs de comptage ou de détection utilisant des détecteurs de présence de récipients, fonctionnant en tout ou rien, et placés au niveau de la file unique de sortie. Ces capteurs sont utilisés pour déterminer le degré de remplissage de la file unique de récipients. L'information qu'ils recueillent est utilisée pour la régulation des vitesses des bandes transporteuses de la surface de séparation situées en amont des capteurs, à partir d'une valeur prédéterminée des vitesses, utilisée comme consigne. Par ailleurs, dans les dispositifs connus dans l'état actuel de la technique, d'autres capteurs fonctionnant également en tout ou rien sont disposés au niveau de la zone d'alimentation de l'aligneur. Ils vérifient l'existence de lacunes ventuelles dans cette zone, et agissent, le cas échéant, sur la vitesse de déplacement des récipients dans la file unique ininterrompue, jusqu'à l'arrêt total de l'aligneur. Plusieurs- inconvénients sont liés aux dispositifs connus, décrits précédemment. En effet, I'asservissement des vitesses des bandes transporteuses au niveau de la surface de séparation est essentiellement conditionné par ce qui se passe en sortie d'appareil. Par conséquent, il présente des temps de réponse élevés en raison notamment de la détection obtenue uniquement au niveau de la file de sortie par détection en tout ou rien. II en résulte des variations du nombre de récipients présents sur la surface de séparation à un instant donné, ce qui crée fréquemment des trous ou des encombrements dans l'arrivée des récipients, préjudiciables à un fonctionnement à haut débit. Les constructeurs, pour se prémunir de cet inconvénient, ont été obligés de dimensionner exagérément la surface de séparation de l'aligneur. Par ailleurs, du fait de la simple détection de présence des récipients arrivant sur plusieurs files au niveau de l'entrée de l'a ligneur, on n'a pas accès au nombre exact de récipients arrivant sur la surface de séparation. De ce fait, toute régulation des vitesses de fonctionnement des transporteurs de la surface de séparation est impossible en temps réel, et ne peut se faire qu'avec un certain retard. Un- des buts de la présente invention est donc de proposer un dispositif pour regrouper des récipients sur une seule ligne, permettant de constituer une file unique ininterrompue et juste suffisante de récipients, assurant un fonctionnement à haut débit régulé en temps réel, de l'ordre de soixante mille récipients par heure ou plus suivant la surface d'encombrement du récipient. A cet effet, I'invention concerne un aligneur sans pression d'objets notamment de récipients, composé essentiellement d'un transporteur d'alimentation à plusieurs voies, d'une surface de séparation intermédiaire formée de plusieurs transporteurs juxtaposés entraidés par des moyens moteurs à des vitesses échelonnées et d'un transporteur de sortie à voie unique, aligneur caractérisé par le fait qutil comporte un dispositif de régulation en temps réel des vitesses de fonctionnement desdits transporteurs juxtaposés. L'invention concerne, -en outre, un dispositif de régulation en temps réel utilisé notamment sur un aligneur sans pression d'objets et/ou un transporteur de récipients pourvu d'un système de comptage en vrac des dits récipients circulant sur l'aligneur et/ou le transporteur, caractérisé par le fait que ledit dispositif de comptage en vrac des récipients comporte des moyens de reconnaissance des formes des récipients, transmettant ses informations à des moyens calculateurs sollicitant les moyens moteurs de l'aligneur et/ou du transporteur. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue de dessus d'un aligneur de récipients conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en élévation et en coupe selon le plan de coupe 1-1 de la figure 1 - la figure 3 est une vue en élévation et en coupe de l'aligneur, suivant le plan de coupe ll-ll de la figure 1 - la figure 4 est une vue de dessus d'une chaîne de convoyage de récipients comportant un aligneur régulé en temps réel conforme à l'invention On se réfère aux figures 1, 2 et 3. L'aligneur 1 de récipients est principalement constitué d'un transporteur d'alimentation 2 à plusieurs voies alimentant une surface de séparation 3 débouchant sur un transporteur à voie unique 4. La surface de séparation 3 est constituée de plusieurs transporteurs à chaînes à palettes 5 disposées parallèlement et entraidés par des moteurs, par exemple des moteurs électriques 6. Afin de permettre une séparation aisée et dans de bonnes conditions sonores des récipients 7 arrivant sur plusieurs files, les transporteurs à chaînes à palettes 5 fonctionnent à des vitesses différentes. Les récipients 7 transitent d'un transporteur vers son voisin sous l'effet combiné de l'avancement des transporteurs 5 et du guidage résultant de la rampe de guidage curviligne 8. L'aligneur 1 conforme à la présente invention comporte en outre un dispositif de régulation en temps réel 9 de la vitesse de chaque transporteur à chaînes à palettes 5. Ce dispositif de régulation 9 est constitué d'un dispositif de comptage en vrac 10 des récipients 7 arrivant sur plusieurs files, disposé à l'entrée de l'aligner 1. Le dispositif de régulation en temps réel 9 comporte en outre un dispo sitif de comptage Il situé au niveau de la file unique de sortie circulant sur le transporteur à voie unique 4. Le dispositif de régulation en temps réel 9 de l'aligneur 1 comporte également une unité de traitement ou calculateur 12. Celui-ci est connecté, d'une part, au dispositif de comptage en vrac 10 et au dispositif de comptage 1 1 qui lui fournissent le résultat de leur comptage à des instants déterminés, et d'autre part, aux différents moteurs 6, desquels il commande la vitesse. Lors du fonctionnement de l'aligneur 1 conforme à l'invention, les récipients 7 arrivant en vrac sur plusieurs files au niveau du transporteur à plusieurs voies 2 sont comptés par lé dispositif de comptage en vrac 10 Simultanément, le dispositif de comptage 11 situé en sortie-de l'aligneur comptabilise les récipients 7 qui quittent l'aligneur 1. Les résultats de chaque comptage sont alors transmis sous forme numérique aux moyens calculateurs 12 qui en effectuent la différence, et envoient une commande de vitesse aux moteurs 6 en fonction du résultat de cette différence. Pour un fonctionnement normal de l'aligneur 1, cette différence doit rester pratiquement constante, ce qui traduit le fait que le nombre de récipients 7 présents à chaque instant sur l'aligneur reste constant. En effet, la variation de la vitesse des moteurs 16 en sortie de l'aligneur va obligatoirement se répercuter sur l'alimentation de l'aligneur, puisque l'évacuation d'un certain nombre de récipients fait intervenir la régulation amont1 agissant sur la vitesse des moteurs 6. Ce mode de fonctionnement de l'aligneur est particulièrement avantageux car il permet une régulation des vitesses des transporteurs S en temps réel, évitant, de ce fait, des accumulations de récipients ou des lacunes excessives au niveau de la file unique de sortie, et permettant de garantir à celleci une alimentation constante. En effet, les comptages en entrée et en sortie de l'aligneur 1 sont effêc- tués à des instants très rapprochés, de l'ordre de soixante micros seconde. Par ailleurs, la rapidité de la transmission des résultats du comptage au cal- culateur 12, de leur traitement et de la réponse analogique fournie aux moteurs 6 pour la commande de leur vitesse, permettent de réajuster cette vitesse très rapidement après chaque comptage. De ce fait, ta sortie d'un lot de récipients 7 de l'aligneur 1 entraîne immédiatement entrée d'un lot équivalent sur celui-ci. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le dispositif de comptage en vrac 10 de l'aligneur 1 est constitué d'un moyen utilisant la reconnaissance visuelle des formes préalablement mémorisées des récipients 7 arrivant en vrac. De ce fait, ce dispositif de comptage en vrac 10 est constitué d'une caméra vidéo 13 placée au-dessus du transporteur à plusieurs voies 2. Ainsi, la caméra vidéo 13 scrute par le haut les récipients 7 placés dans son champ de vision et éclairés par des lampes adéquates 14. L'image qu'elle fournit périodiquement, comme décrit précédemment, est décomposée en un certain nombre de niveaux de gris et numérisée par un interface 15 situé soit dans la caméro vidéo elle-même (figure 1), soit à proximité du calculateur 12. Celui-ci se charge alors du comptage, à l'aide d'un logiciel adapté, des récipients vus par la caméra vidéo 13. D'autre part, le dispositif de comptage 11 est composé d'un simple capteur de comptage en ligne 16. Celui-ci est placé, au niveau de la sortie de l'aligneur 1 latéralement par rapport au transporteur à voie unique 4, et scrute de profil les récipients 7 en transit dans son champ de vision. Son comptage est fourni au calculateur 12 en même temps que celui provenant du comptage en vrac. Dans le cas de l'aligneur 1 envisagé, la régulation amont par comptage en vrac qui agit sur le groupe des moteurs 6 de l'aligneur 1 est complétée par une régulation aval qui agit sur l'autre groupe des moteurs 17. Cette régulation aval étant basée sur la détermination d'espaces entre récipients par un dispositif de détection de positionnement, est également réalisée par reconnaissance de formesà l'aide d'une caméra vidéo 18. Dans ce cas, la caméra vidéo 18 enregistre la longueur des espaces vides et des espaces occupés par les récipients au niveau de la sortie 4 de l'aligneur. Cette reconnaissance de formes particulière se fait dans ce cas sur une dimension. A cet effet, la caméra vidéo 18 est placée de profil par rapport aux récipients- 7 (figure 3). Ce dispositif de régulation de l'aligneur 1 utilisant un système de comptage en vrac 10 par reconnaissance de forme offre de nombreux avantages par rapport aux régulations discontinues connues dans l'état de la technique et basées sur des comptages ou des détections en tout ou rien, notamment une fiabilité accrue de la fonction de regroupement, une diminution de l'encombrement et une productivité accrue de la machine desservie. On se réfère à la figure 4. Bien entendu, le dispositif de régulation à comptage en vrac décrit précédemment ne se limite pas à la régulation d'un aligneur 1, mais peut être mis en oeuvre pour la régulation des vitesses des transporteurs 19 sur une chaîne complète 20 de convoyage de récipients. A cet effet, des caméras vidéo 21 sont placées à divers endroits de la chaine de convoyage, suivant les besoins. Dans ce mode d'utilisation particulier, les caméras vidéo 21 transmettent leurs images numérisées à un calculateur central 22. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de disposition et de nombre des composants, ou de combinaisons de ces divers éléments, sans pour autant s'éloigner du cadre et de l'esprit de la présente invention. Revendications 1. Aligneur (1) sans pression d'objets, notamment de récipients, composé essentiellement d'un transporteur d'alimentation à plusieurs voies (2), d'une surface de séparation (3) intermédiaire formée de plusieurs transporteurs juxtaposés (5) entraînés par des moyens moteurs (6) à des vitesses échelonnées, et d'un transporteur de sortie (4) à voie unique, aligneur caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de régulation en temps réel (9) des vitesses de fonctionnement desdits transporteurs juxtaposés (5). 2. Aligneur de récipients selon la revendication 1 caractérisé par le fait-que ledit dispositif de régulation en temps réel (9) est constitué, d'une part, d'un dispositif de comptage en vrac (10) des récipients (7), disposé au niveau de l'entrée de la surface de séparation (3), et d'autre part, d'un dispositif de comptage (11) situé au niveau du transporteur de sortie à voie unique (4), lesdits dispositifs de comptage en vrac (10) et de comptage (11) coopérant avec un calculateur (12). 3. Aligneur de récipients selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit dispositif de régulation en temps réel (9) comporte un moyen de détection de positionnement des récipients (7) au niveau de la sortie (4) de l'aligneur. 4. Aligneur de récipients selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit moyen de détection de positionnement se compose d'une caméra vidéo (18) placée en sortie de l'aligneur (1), enregistrant la longueur des espaces vides et des espaces occupés par les récipients (7) au niveau de la sortie (4) de lialigneur. 5. Aligneur de récipients selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit calculateur (12) commande en temps réel la vitesse des moyens moteurs (6), en fonction des résultats fournis simultanément audit calculateur(l2), d'une part, par le dispositif de comptage en vrac (10) et, d'autre part, par le dispositif de comptage (11). 6. Aligneur de récipients selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit calculateur (12) commande en temps réel la vitesse des moyens moteurs (6), en fonction du résultat de la différence effectuee par ledit calculateur (12) éntre les résultats fournis, d'une part, par le dispositif de comptage en vrac (10) et, d'autre part, par le dispositif de comptage (11). 7. Dispositif de régulation en temps réel (9) utilisé notamment sur un aligneur sans pression d'objets et/ou un transporteur de récipients selon la revendication 1, pourvu d'un dispositif de comptage en vrac (10) des récipients (7) circulant sur l'aligneur etlou le transporteur, caractérisé par le fait que ledit dispositif de comptage en vrac (10) des récipients (7) comporte des moyens de reconnaissance des formes des récipients (7) transmettant leurs informations à des moyens calculateurs (12, 22) sollicitant les moyens moteurs (6, 17) de l'aligneur (1) et!ou du transporteur. 8. Dispositif de régulation selon la revendication 7, caractérisé par le fait que lesdits moyens de reconnaissance des formes des récipients (7) se composent au moins d'une caméra vidéo (13, 18) placée en entrée et/ou en sortie de l'aligneur etlou du transporteur, coopérant avec les moyens calculateurs (12, 22). 9. Dispositif de régulation selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ladite caméra vidéo (13) est disposée au-dessus des récipients (7) pour les scruter par le haut. 10. Dispositif de régulation selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ladite caméra vidéo (18) est disposée latéralement par rapport à l'aligneur et/ou au transporteur pour scruter les récipients (7) de profil.