Brevet FR2595335A1 — publié le 19870911

L'invention est relative à une installdtion de stockage dynamique de produits divers, tels que par exemple des produits plats en piles des produits regroupés sur palettes de manutention ou dans des corltenf-urs. Elle trouvera notamment son application dans le domaine du stockage pour permettre de créer un espace d'accumulation motorisé par exemple entre une machine ou une chaine de fabrication de produits et différents postes de travail, de traitement ou d'expédition des différents produits. En effet, dans de nombreuses industries, on fait appel à différentes installations de stockage qui permettent de créer un stock tampon entre une machine ou une chaine de fabrication qui délivre des produits selon une certaine cadence et différents postes de travail ou ces produits sont soit retravaillés soit contrôlés ou encore expédiés mais selon des cadences différentes de celles de la production des produits. C'est par exemple le cas dans l'industrie du carton ou on est en présence de machines de production généralement appelées "onduleuses" qui délivrent des produits plats en piles de dimensions prédéterminées. Ces produits plats ou plaques de carton sont traités ensuite dans différents postes de travail pour former des caisses d'emballage ou autres. Néanmoins, il est à remarquer que ces installations ne sont pas limitées à l'industrie du carton ; en effet, on retrouve les memes problèmes lorsqu'il s'agit d'emmagasiner et de stocker des produits regroupés sur palettes de manutention ou dans des conteneurs ou méme des produits en vrac présentant une surface de pose sensiblement plane. Dans les installations récentes et modernes pour absorber les différences de cadence entre les différents postes de travail et la machine de production, on équipe l'unité d'un espace d'accumulation motorisée généralement constitué par une aire de stockage au sol formée par un ensemble de voies d'accumulation à rouleaux libres ou motorisés. Généralement, ces voies d'accumulation sont formées par un bâti, disposé sur le sol, sur lequel sont montés en rotation libre ou commandée des rouleaux métalliques adjacents et parallèles entre eux dirigés perpendiculairement à la voie d'accumulation. Dans le as d'aires de stockage tres importantes, il est donc fait grande utilisation de telles voies d'accumulation à rouleaux qui sont en fait d'une réalisation assez sophistiquée et coûteuse car d une p.rt elles ont à supporter le poids dp la charge et d'autre part elles mettent en oeuvre des éléments qui nécessitent de la précision au niveau de l'usinage et du montage du fait de l'utilisation de roulements å billes, -ages a rouleaux ou autres, respect du parallélisme. De plus. l'installation et le montage de ces voies d'accumulation à rouleaux nécessitent une main d'oeuvre importante en temps et main d'oeuvre et de surcroit une attention particulière pour obtenir un bon fonctionnement ultérieur.Ces différents points font encore croitre le coût de revient de l'installation. De plus, de telles aires de stockage sont généralement surdimensionnées pour faire face à d'éventuelles surcharges et de ce fait on voit rarement les aires de stockage utilisées à cent pour cent. L'installation est donc pénalisée du surcoût des convoyeurs à rouleaux utilisés que trés rarement. Le but de la présente invention est de proposer une installation de stockage dynamique de produits divers qui permette de pallier aux différents inconvénients précités en n'utilisant qu'un minimum de moyens commandés et contrôlés autorisant le transfert des produits et leur stockage dynamique. Un des buts de la présente invention est de proposer une installation de stockage dynamique qui présente comme base une aire de stockage, réalisée en construction fixe traditionnelle de charpente mécano-soudée, qui présente des moyens de transfert de charge déplaçables sous l'aire de stockage pour permettre l'acheminement sélectif des produits le long des voies d'accumulation présélectionnées. Un autre but de la présente invention est de proposer une installation de stockage dynamique dont le fonctionnement, le stockage et l'emmagasinement ainsi que l'évacuation des produits est complètement gérée par un système central de gestion programme. Un autre but de la présente invention est de proposer une installation de stockage dynamique de produits divers qui permette de modifier les concepts traditionnels des installations existantes tout en permettant de faire des économies substantielles au niveau de leur coùt de revient. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon la présente invention, l'installation de stockage dynamique de produits divers, tels que par exemple des produits plats en piles, des produits regroupés sur palettes de manutention ou dans des conteneurs, permettant de créer un espace d'accumulation motorisé notamment dans une unité de fabrication des dits produits, constituée par une aire de stockage présentant une pluralité de voies d'accumulation sensiblement parallèles entre elles, est caractérisée par le fait qu elle comporte - un ensemble de poutrelles support de charge constituant le plan de pose de l'aire de stockage des dits produits, les dites poutrelles étant sensiblement parallèles entre elles pour former des voies d'accumulation, - un ou plusieurs chariots de transfert de charge déplaçables sous les dites poutrelles sur un ou plusieurs chemins de roulement, chaque chariot étant apte à s'immobiliser sous une pile de produits ou autres, et présentant des moyens de transfert de charge pour déplacer les dits produits sélectivement le long de la voie d'accumulation présélectionnée correspondante. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 représente une vue en perspective d'une installation de stockage dynamique selon un mode préférentiel de la présente invention. La figure 2 représente un détail de réalisation de l'installtion et montre particulièrement une vue de dessus d'un chariot de transfert de charge selon un mode de réalisation de l'invention, La figure 3 montre une vue de face du chariot représenté à la figure 2. La figure 4 montre une vue de côté du chariot représenté aux figures 2 et 3. La figure 5 montre une vue schématique de dessus de l'installation de la présente invention qui illustre le fonctionnement de celle-ci. L'invention Mise une installation de stockage dynamique de produits divers. 8ien qu'elle ait été plus précisément développée pour l'industrie du carton ondulé dans laquelle on manutentionne et on emmagasine des produits plats en piles tels que des plaques de carton. l'invention peut plus généralement s'appliquer au stockage de tous produits divers soit présentant de par leur nature un plan de pose sensiblement plat soit regroupés sur des palettes de manutention ou encore dans des conteneurs. Elle sera notamment utilisée pour créer un espace d'accumulation motorisé dans une unité de fabrication des dits produits tels que par exemple entre une machine ou une chaine de fabrication de produits et différents postes de travail, de traitement ou d'expédition des dits produits. L'installation de la présente invention est basée sur un concept différent de celle réalisée traditionnellement mais permet d'obtenir au moins la même efficacité et la même commodité d'utilisation tout en permettant en plus de gérer l'installation tout à fait automatiquement et d'abaisser sensiblement son coût de revient. Comme le montre la figure 1 ou plus schématiquement la figure 5. l'installation 1 de stockage dynamique de produits divers est essentiellement constituée par une aire de stockage 2 présentant une pluralité de voies d'accumulation 3 sensiblement parallèles entre elles. Conformément à l'invention, cette aire de stockage est constituée par un ensemble de poutrelles ; constituant le plan de pose des dits produits 5. Les dites poutrelles 4 sont sensiblement parallèles entre elles pour former les différentes voies d'accumulation 3 et sont constituées par un ensemble charpente traditionnelle fixe formé par des poutres métalliques ou autres. De plus. ces poutrelles 4 seront surélevées pour que conformément à l'invention, un ou plusieurs chariots de transfert de charge 6 puissent entre prévus. En effet, l'installation 1 comporte un ou plusieurs chariots 6 qui seront déplaçables sous les dites poutrelles 4 sur un ou plusieurs chemins de roulement 7. En outre, chaque chariot 6 de transfert de charge déplaçable est au moins apte à s'immobiliser sous une pile de produits 5 ou sous une palette ou un conteneur, c' est-à-dire selon les cas d'utilisation sous le produit même, et présente des moyens 8 d transfert de charge pour déplacer les dits produits 5 -,electlvement le long de la voie d'accumulation 3 présélectionnée torrespondante. Ainsi. comme le montre la figure 5, l'aire de stockage 2 présente une multitude de voies d'accumulation 3 parallèles entre elles, repérées a, b, c,..... a', b', c'........ ni..... , et sensihlement perpendiculairement à ces voies une pluralité de lignes de stockage repérées sur la figure par A, B, C, , N...... De par cette disposition, on décompose l'aire de stockage rie multitude d'emplacements élémentaires qui seront susceptibles d'être occupés par les produits à stocker. Par ailleurs, pour gérer la dite installation 1 d'une maniere automatique, elle comporte un système central de gestion programmé à mémoire, non représenté, qui en fonction de l'endroit d'amenée des produits à stocker, en fonction de la configuration de l'aire de stockage et en fonction de l'occupation de l'aire permettra de gérer les déplacements et les arrêts de transfert 6, les déplacements et la situation des produits 5 sur l'aire de stockage 2 ainsi que leur évacuation de l'installation l. La réalisation de tels systèmes de gestion, notamment en technologique électronique à mémoire et à micro-prossesseur, est actuellement à la disposition de l'Homme de l Art et n'entre pas dans le cadre de la présente invention. Toutefois, il est à remarquer qu'il sera avantageux que chaque chariot de transfert de charge 6 présente des moyens de lecture de positionnement, constitués par exemple par des dispos-itifs lecteurs de code à barres, qui permettront de connaître la position respective en abscisse et ordonnée des différents chariots évoluant sur l'air de stockage 2. En outre, le système de gestion sera tel qu'on puisse lui introduire en mémoire notamment la configuration des chariots, la nature des produits introduits dans l'installation ainsi que celle des produits qui en sortent. Ainsi, conformément à la présente invention, les voies d'accumulation traditionnelle à rouleaux sont remplaces par cet ensemble de poutrelles 4 sous lesquelles vont se déplacer de façon commande et contrlse les différents char lots 6 qui auront pour role de deplacer les produits a manutentionner 5 le long des voies d'accumulation 3 ainsi constituées et prèsélectionnées par le système central de gestion. En effet, le rôle de ce dernier sera essentiellement de piloter les chariots pour les amener sous les voies d'accumulation 3 là ou le transfert de charge sera utile. Ainsi, on s affranchira de l equlyement à rouleaux qui était jusqu'alors nécessaire pour chaque voie d'accumulation 3. Un exemple de réal;sation de chariot de transfert de charge 6 est représenté aux figures 2 à 4. Toutefois d'autres types de réalisation pourraient étre envisagés sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. Afin de pouvoir circuler sous les dites poutrelles 4 et s'immobiliser sous la charge à déplacer, par exemple une pile de produits plats 5, chaque chariot de transfert de charge 6 présente des moyens de translation, schématisés en 9 sur les figures. commandés et contrôlés, aptes à déplacer le chariot linéairement le long de son chemin de roulement 7 correspondant. Ces moyens de translation 9 seront avantageusement constitués soit par des systèmes moto-réducteurs embarqués soit par des systèmes moteurs fixes reliés au chariot par un ensemble de cables et de poulies de renvoi. De plus avantageusement, les organes moteur de translation seront constitués par des moteurs à courant continu dont on pourra contrôler et faire varier la vitesse selon des techniques connues de l'Homme de l'Art. Par ailleurs, ces moyens de translation 9 seront asservis au système central de gestion qui en fonction de la position du chariot 6 et celle souhaitée commandera le déplacement et les arrêts du chariot. Par ailleurs, pour autoriser le déplacement des chariots de transfert de charge 6 sous les dites charges 5 qui reposent sur le plan de pose de l'aire de stockage 2 formée par les poutrelles 4, les moyens de transfert de charge 8 sont escamotables par rapport au dit plan de pose. Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures, les moyens 8 de transfert de charge sont constitués par un ou plusieurs dispositifs de convoyage 10 à surface porteuse sans fin, portés par le bâti 11 du chariot 6. Ces dispositifs 10 seront constitués selon les techniques connues de l Homme de l Art et on pourra employer par exemple un transporteur à chaîne ou à bande sans fin dont la motorisation sera notamment commandée et contrôlée par le système central de gestion de l'installation. En outre, le ou les dispositifs de convoyage 10 seront montés d'une façon escamotable par rapport au plan de pose de l'aire de stockage 2 pour autoriser au moins deux positions : l'une dans laquelle la surface porteuse de charge 12 du dispositif 10 est légèrement au-dessus du plan de pose de l'aire de stockage 2 pour pouvoir soulever les produits 5 du plan de pose et les déplacer, l'autre dans laquelle la surface porteuse de charge 12 est au moins légèrement en-dessous du plan de pose pour pouvoir déplacer le chariot 6 sans déplacer les produits 5 et éventuellement sans heurter les poutrelles 4. Il est à remarquer que ces deux positions sont notamment illustrées à la figure 3 qui montre une pile de produits 5 portée par trois dispositifs de convoyage 10 alors que le quatrieme est inopérant en position basse. De plus, grâce à cette modularité, on remarque qu en fonction des dimensions des produits à déplacer, on utilisera judidicieusement les moyens nécessaires et suffisants au travail. A cet égard, il est à remarquer que la configuration maximum des chariots de transfert de charge 6 sera adaptée aux dimensions des produits 5 à manutentionner et à stocker dans l'installation 1. Pour autoriser au moins les deux positions des moyens 8 de transfert de charge, chacun des dispositifs de convoyage 10 est porté par des moyens d'élévation 12 solidaires du bâti 11 du chariot 6. Ces moyens 12 seront avantageusement commandés et contrôlés, en fonction du déplacement du chariot et des transferts de charge, par le système central de gestion de l'installation. En ce qui concerne leurs realisations pratiques. ils seront constitues par des systèmes à la portée de l'Homme de l'Art tels que des vérins pneumatiques ou hydrauliques à déplacement linéaire ou autre. Ils seront prévus tels qu'ils puissent assurer les déplacements de la surface porteuse 12 des moyens 10 sensiblement parallèlement entre sa position haute et sa position basse. Enfin, afin que durant les transferts des produits 5 le long de la voie d'accumulation 3 correspondante, le chariot présente une position stable, ce dernier comporte des moyens de blocage du chariot 6 d'une part pour l'immobiliser par rapport à son chemin de roulement 7 et d'autre part par rapport au plan de pose de l'aire de stockage 2. A cet égard, d'une part chaque dispositif de transfert 10 comporte un dispositif mécanique de butée qui permettra d'avoir une butée franche 13 avec les poutrelles 4 en position haute et d'autre part le bati 11 présente des moyens de levée 14 du chariot par rapport à sa voie de roulement 7. Ainsi on pourra immobiliser la surface porteuse 12 par rapport à l'ensemble durant le transfert et on autorisera un appui franc sur le sol pour lever la charge. Ceci de plus sera notamment avantageux pour la construction du chariot 6 qui pourra etre plus léger car il n'aura qu'un rôle de translation. Dans un mode de réalisation préférentiel tel que celui représenté sur les figures, les chemins de roulement 7 des chariots de transfert 6, parallèles entre eux, sont avantageusement dirigés perpendiculairement aux voies d'accumulation 3 et par suite aux poutrelles 4 du plan de pose de l'aire de stockage 2. Toutefois, dans un autre mode de réalisation, on pourrait envisager de disposer les chemins de roulement 7 des chariots transfert 6 parallèlement aux voies d'accumulation 3. Néanmoins, cette disposition est moins intéressante car elle nécessitera pour une aire de stockage relativement longue beaucoup plus de chariots qu'avec la disposition représentée aux figures. Un mode de fonctionnement d'une installation de stockage 1 est illustré à la figure 5 ; dans laquelle les voies d'accumulation 3 et les chemins de roulement 7 des chariots transfert sont sensiblement orthogonaux. Sur cette figure, on a schématisé en 15 un chariot d'amenée des produits 5 et en 16 un chariot d'évacuation des dits produits. Toutefois, d'autres configurations pourraient ètre envisagées et on pourrait par exemple imaginer que l'évacuation et l'amenée s'effectue d'un même côté de l'aire de stockage 2. Le chariot d'amenée 15 est constitué par un chariot traditionnel, connu de l'Homme de l'Art, présentant un plan de pose 17 équipé de rouleaux commandés. Ce chariot se déplacera sur un chemir O roolment 18 placé avantageusement parallèlement aux chemlnc de roulement 7 du chariot 6 de transfert. Toutefois on pourrait imaginer que ce chariot 15 se déplace parallélement aux Sones ci' accumulation 3. L'autre chariot 16 d'evacuation des produits est constitué de facon similaire et circule sur des chemins de roulement 19. Le chariot d'amenée 15 reçoit des produits, par exemple de l'unité de fabrication des dits produits, et son déplacement est commandé. par exemple par le meme système central de gestion que l'installation 1, afin de déplacer le chariot vers un emplacement disponible par exemple repéré en (A;a,b,c,d) à la figure 5. Le système de gestion de par son programme prévoit l'organisation du stockage et décide par exemple d'aller stocker la pile e produits 5 à la position (D.a,b,c,d,e). Pour ce, le système de gestion commande le déplacement des chariots 6 des travées A,8,C, et O vers les voies d'accumulation a,b,c, et d, puis grâce aux moyens 8 de transfert des charges déplace la pile 5 considérée le long des voies d'accumulation présélectionnée correspondantes a,b,c,d. Pendant ce temps, il est à remarquer que les autres chariots, par exemple ceux des travees E et F, peuvent être affects à d'autres tâches telles que notamment l'évacuation d'une autre pile de produits vers le chariot 16 positionné respectivement face aux voies d'accumulation repérées r,s,t,u à la figure 5. Grâce à cette disposition et ce procédé de manutention, l'installation de stockage de la présente invention ne comporte l'équivalent effectif que de quelques voies d'accumulation motorisées du type traditionnel, le reste de l'aire de stockage étant simplement réalisé par les poutrelles 4 fixes. On remarquera que plus l'aire de stockage est longue, plus la présente invention sera avantageuse. Par ailleurs, la présente invention pourrait être réalisée dans d'autres configurations sans pour autant sortir du cadre de celle- C1 et par exemple elle pourra etre constituée par plusieurs ensembles superposes de poutrelles 4 support de charge constituant chacun un plan de pose et une aire de stockage 2 et sous chaque ensemble on fera circuler plusieurs chariots de transfert 6 à chaque étage ainsi formé selon le même principe. De plus, d'autres modes de réalisation des moyens rie la présente invention, à la portée de l Homme de l Art, pourraient entre aussi envisages. REVENDICATIONS 1. Installation de stockage dynamique de produits divers, tels que par exemple des produits plats en piles, des produits regroupés sur palettes de manutention àu dans des conteneurs, permettant de créer un espace d'accumulation motorisé notamment dans une unité de fabrication des dits produits, constituée par une aire de stockage (2) présentant une pluralité de voies d'accumulation (3) sensiblement parallèles entre elles, caractérisée par le fait qu'elle comporte - un ensemble de poutrelles (4) support de charge constituant le plan de pose de l'aire de stockage (2) des dits produits (5), les dites poutrelles (4) étant sensiblement parallèles entre elles pour former les voies d'accumulation (3), - un ou plusieurs chariots de transfert de charge 16) déplaçables sous les dites poutrelles sur un ou plusieurs chemins de roulement (7), chaque chariot (6) étant apte à s immobiliser sous une pile de produits (5) ou autres et présentant des moyens (8) de transfert de charge pour déplacer les dits produits 15) sélectivement le long de la voie d'accumulation (3) présélectionnée correspondante. 2. Installation de stockage dynamique de produits divers, caractérisée par le fait qu'elle comporte un système central de gestion de l'installation programmé à mémoire qui en fonction de l'endroit d'amenée des produits (5) à stocker, en fonction de la configuration de l'aire de stockage (2) et en fonction de l'occupation de l'aire, permet de gérer les déplacements et les arrêts des chariots de transfert (6), les déplacements et la situation des produits (5) sur l'aire de stockage l2) ainsi que leur évacuation de l'installation (1). 3. Installation de stockage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque chariot de transfert de charge (6) présente des moyens de translation l9) commandés et contrôlés aptes à déplacer le chariot 16) le long de son chemin de roulement (7). 4. Installation de stockage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de transfert de charge (8), aptes à déplacer les produits de la voie d'accumulation (3) correspondante. sont escamotables par rapport au dit plan de pose de aire de stockage ( 2) 5.Installation de stockage selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens de transfert de charge (8) sont constitués par au moins un dispositif de convoyage (10) à surface porteuse sans fin, commandé et controlé, porté par le bâti (11) du chariot (E) et escamotable pour autoriser au moins deux positions: l'une dans laquelle la surface porteuse de charge 112) est légèrement au-dessus du plan de pose (2) pour pouvoir lever les produits (5) du plan de pose et les déplacer, l'autre dans laquelle la surface porteuse de charge (12) est au moins légèrement en-dessous du plan de pose (2) pour pouvoir déplacer le chariot (6) sans déplacer les produits (5). 6. Installation de stockage selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le dispositif de convoyage (10) est porté par des moyens d'élévation (12) solidaires du chariot (5) commandés et contrôlés pour autoriser au moins les dites deux positions. 7. Installation de stockage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque chariot de transfert de charge (6) présente des moyens de blocage (13, 14) du chariot pour l'immobiliser par rapport à son chemin de roulement (7) et par rapport au plan de pose de l'aire de stockage (2) durant le transfert des produits (5) le long de la voie d'accumulation (3) correspondante. 8. Installation de stockage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les chemins de roulement (7) des chariots de transfert (6} sont parallèles entre eux et dirigés perpendiculairement aux voies d'accumulation (3) et par suite aux poutrelles (4 > du plan de pose (2). 9. Installation de stockage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les chemins de roulement (7) des chariots de transfert (6) sont parallèles entre eux et dirigés parallèlement aux voies d'accumulation (3) et par suite aux poutrelles (4) du plan de pose. 10. Installation de stockage selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte plusieurs ensembles superposés de poutrelles (4) support de charge constituant chacun un plan de pose et une aire de stockage et sous chaque ensemble circulent plusieurs chariots de transfert (6) à chaque étage ainsi forme .