Brevet FR2622556A1 — publié le 19890505

L'invention est relative à un convoyeur à rouleaux de prépositionnement d'articles plats empilés. Elle est tout particulièrement destine à être insérée dans une ligne de convoyage en amont de la machine de conditionnement. Dans de nombreux domaines d'activité et en particulier dans la vente par correspondance, il est nécessaire de regrouper sous un même emballage les articles faisant l'objet d'une commande. Le personnel chargé de la préparation de la commande doit aller prélever les articles dans différents rayonnages d'un magasin puis les regrouper sous forme de pile pour les diriger vers une machine de conditionnement, c' est-à-dire une machine de cerclage, une machine de mise sous plastique ou autre. Ce type de machine nécessite, pour son bon fonctionnement, un empilage rigoureux des articles et un positionnement de la pile alignée par rapport à l'axe de symétrie de la machine. Il faut d'ailleurs- souligner à ce sujet que dans de nombreuses chaines de fabrication, il est nécessaire de s'assurer de la position rigoureuse des objets travaillés entre les différents postès. Des solutions connues à ce problème ont été apportées avec de nombreux aspects spécifiques. En particulier, lorsque la pile d'objets est très stable et que la cadence de travail est basse, il est possible d'employer des poussoirs à vérin pour plaquer la pile contre une bordure longitudinale qui assure le positionnement des objets. Cette technique présente cependant de nombreuses contraintes. Tout d'abord la pile d'objets doit outre de géométrie constante afin que les poussoirs s'appliquent sur chacun des objets de la pile. Ensuite, il y une discontinuité du mouvement car la pile est stoppée lors de l'opération de positionnement. Enfin, un écart doit obligatoirement être respecté entre cheque . pile d'objets. I1 existe également des convoyeurs à rouleaux obliques qui présentent une grande efficacité mais dont l'action brutale durant laquelle les objets sont taqués contre une paroi latérale limite sérieusement son usage. Pourtant, les avantages procurés par un empilage rigoureux des articles à conditionner sont très importants. En effet, lorsque la pile d'articles est mal constituée, il en résulte des problèmes d'introduction dans la machine de conditionnement responsables de défaut de fonctionnement ou tout au moins d'une dégradation sensible des résultats obtenus par la machine, qu'il s'agisse de son rendement ou cadence de fonctionnement ou de la qualité du travail, un taux de déchets élevé peut en effet être enregistré. Les déchets ont un impact économique direct en constituant un coût supplémentaire non seulement parce qu'ils correspondent à un fonctionnement non productif de la machine mais encore parce qu'ils provoquent une consommation d'énergie inutile. Actuellement, pour éviter ou pour diminuer le nombre de mauvais fonctionnements, il est souvent nécessaire d'augmenter les marges de tolérance c'est-à-dire d'utiliser un conditionnement plus large que le strict nécessaire, par exemple, ou de multiplier les opérations par sécurité, c'est-à-dire utiliser plusieurs liens au lieu d'un seul pourtant suffisant. Ces pratiques sont génératrices de coûts supplémentaires et pourraient être évitées en améliorant les conditions d'introduction dans la machine. Lorsque l'opération d'empilage est réalisée par une machine, telle qu'un empileur, les contraintes d'alignement sont plus ou moins bien respectées. On dispose à l'entrée de la machine de conditionnement d'un entonnoir qui tente d'apporter certaines corrections de la pile, sans toutefois disposer d'une grande efficacité. Lorsque la pile est constituée par une opération manuelle, la réalisation d'un bon alignement exige un positionnement précis de tous les articles, ce qui se traduit non seulement par une perte de temps mais par une fatigue supplémentaire des opérateurs. Le but principal de la présente invention est de présenter un convoyeur à rouleaux de prépositionnement d'articles plats empilés, destiné à être inséré dans une ligne de convoyage entre le poste de constitution des piles d'objets et la machine de conditionnement. Le convoyeur de l'invention permet de corriger les défauts d'alignement commis durant l'empilage des articles pour présenter à sa sortie des articles empilés avec une grande rectitude et un positionnement précis afin d'être introduits dans la machine de conditionnement automatique dans de bonnes conditions. Sur le plan économiqué, le rendement de l'installation de conditionnement progresse sensiblement, en effet les déchets sont quasiment éliminés, il est possible d'utiliser un emballage réalisé aux dimensions justes et le personnel chargé de la préparation ne doit plus attacher une grande importance au positionnement rigoureux et à constituer des piles rigoureuses d'objets. Une importance particulière a été apportée pour ne créer aucun mouvement brusque sur la pile d'articles, comme c'est le cas dans de nombreuses machines actuelles qui ne peuvent s'appliquer aux articles délicats. La correction de positionnement de la pile d'articles est réalisée sans discontinuité du mouvement de translation, d'où une cadence de travail élevée et la possibilité de travailler sur des piles d'articles qui se suivent sans intervalle. Un autre but de la présente invention est de présenter un convoyeur à rouleaux sur lequel il est possible d'ajuster les efforts mis en jeu afin de s'adapter aux types d'articles à conditionner. D'autres avantages de la présente invention apparattront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif. Le convoyeur à rouleaux de prépositionnement d'articles plats empilés, destiné notamment à être inséré dans une ligne de convoyage en amont de la machine de conditionnement pour rectifier l'empilage et la position des articles, qui comprend une série de rouleaux motorisés dont l'axe longitudinal est disposé transversalement à la direction de déplacement dudit convoyeur, ainsi qu'une rive latérale, est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour créer un mouvement latéral progressif de la pile d'objets pour l'appliquer délicatement contre la rive lors de son mouvement de translation. L'invention eera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe, parmi lesquels - la figure 1 schématise une ligne de conditionnement d'articles empilés, - la figure 2 montre une pile d'articles plats, - la figure 3 illustre la mise en place particulière des rouleaux de convoyeurs selon la présente invention, - la figure 4 schématise la disposition préférentielle des rouleaux du convoyeur selon la présente invention, - la figure 5 montre la technique de réglage de l'inclinaison des rouleaux du convoyeur selon la présente invention, - la figure 6 montre les moyens préférentiels d'entraînement des rouleaux du convoyeur selon la présente invention, - la figure 7 illustre les vitesses de translation à adopter dans une ligne de conditionnement. La présente invention vise un convoyeur à rouleaux de prépositionnement d'articles plats empilés. Elle est tout particulièrement destinée à être insérée dans une ligne de convoyage en amont de la machine de conditionnement. Bien que le convoyeur de la présente invention ait été tout spécialement développé dans le cadre d'une installation de préparation de colis, elle pourra facilement s'étendre à d'autres domaines d'activité dans lesquels on retrouve des postes de travail successifs reliés entre eux par des systèmes de transport linéaire et où il est nécessaire d'obtenir un positionnement précis des objets à travailler. Dans les installations de conditionnement, qu'il s'agisse de machines de cerclage-, de machines de mise sous plastique ou autre système à emballer, la marchandise doit être introduite dans la machine avec une position précise généralement alignée avec l'axe de symétrie de la machine. S'il s'agit d'objets individuels, le problème peut relativement facilement être résolu. En effet, il suffit que les actions exercées sur l'objet à positionner ne le déforment pas, ce qui ne présente guère de difficulté généralement. Des mécanismes à vérins pousseurs peuvent être employés si la continuité du mouvement de translation n'a pas à être respectée. L'emploi d'un convoyeur à rouleaux obliques peut également être adopté pour plaquer l'objet transporté contre une rive latérale à condition que l'effort brutal imposé à l'objet puisse être supporté sans dommage. Par contre, lorsque le colis à emballer est constitué d'objets empilés, des précautions doivent être prises pour ne pas déranger la pile et même si possible corriger tout défaut d'alignement de la pile. Un mauvais centrage des articles empilés à l'entrée d'une machine d'emballage provoque des troubles de fonctionnement qui peuvent aller jusqu'au blocage de la machine avec obligation d'interventions manuelles pour parvenir à une remise en ordre générale. Plus souvent, seule une dégradation de l'opération d'emballage est constatée, ce qui se traduit par un taux de déchets élevé et une cadence de fonctionnement basse. Pour diminuer l'effet de ces défauts, il est nécessaire d'augmenter les dimensions de l'emballage vis-à-vis du contenu ou doubler le liage par sécurité. Ces coûts supplémentaires pourraient être évités en s'assurant d'un prépositionnement correct des articles empilés à l'entrée de la machine de conditionnement, il s'agit de l'objectif de la présente invention. La figure 1 schématise une ligne de convoyage (1) qui comprend en fin de chatne une machine de conditionnement (2) des articles (3) disposés initialement sur un convoyeur (4). Le personnel chargé de la préparation des colis rassemble les articles destinés à former le colis sous forme d'une pile d'articles (3) telle qu'illustrée à la figure 2. Il s'agit d'articles plats (5) superposés qui doivent être regroupés sous un emballage. Une fois la pile (3) constituée, elle est déposée sur le convoyeur (4) afin d'être dirigée par translation vers la machine de conditionnement (2). Etant donné que pour son fonctionnement correct, la machine de conditionnement (2) demande un positionnement rigoureux de la pile d'objets (3) vis-à-vis de son axe de symétrie, des précautions particulières doivent être prises lors du dépôt de la pile d'objets (3) sur le convoyeur (4) pour respecter l'alignement symétrique. Lorsqu'un empileur mécanique est utilisé, le positionnement et la rectitude de la pile sont obtenus avec une tolérance assez large.Avec une mise en place manuelle, des repères sont tracés sur la bande du convoye-ur (4) afin d'obtenir un alignement correct dès le départ. Il faut souligner que cette contrainte est très pénalisante, n'est pas toujours bien respectée et freine sensiblement la cadence de travail. Un entonnoir (6) est généralement disposé å l'entrée de la machine de conditionnement (2) pour bloquer les piles d'objets dont le positionnement est hors norme. I1 ne s'agit toutefois que d'une mesure- passive qui a pour but de prévenir un endommagement de la machine à emballer. Le convoyeur à rouleaux (7) de prépositionnement d'articles plats empilés est destiné à être interposé entre le convoyeur de préparation (4) et la machine de conditionnement (2). I1 permet de corriger la position de la pile d'articles (3) afin que celle-ci soit introduite selon un alignement parfait avec l'axe d'introduction de la machine de conditionnement (2). Le bord (8) de la pile (3) est parfaitement droit en sortie de convoyeur (7). L'action de rectification de l'empilage (3) est assurée en prenant en considération le fait que les articles (5) peuvent glisser les uns par rapport aux autres et par conséquent les efforts mis en jeu sont parfaitement contrôlés. La figure 3 schématise le convoyeur (7) à rouleaux de la présente invention qui comprend une série de rouleaux (9) motorisés dont l'axe longitudinal est disposé transversalement au sens de déplacement de la ligne de convoyage. Tous les rouleaux n'ont pas à être motorisés pour le bon fonctionnement de l'invention, néanmoins il s'agit d'un mode préférentiel de réalisation de celle-ci. En outre, le convoyeur (7) comprend une rive latérale (10) contre laquelle la pile d'objets (3) à rectifier est destinée à être taquée. La rive latérale (10) est l'élément de référence qui correspond au bon alignement de la bordure (8) de la pile (3). Selon la caractéristique principale de la présente invention, le convoyeur à rouleaux (7) comporte des moyens pour créer un mouvement latéral progressif de la pile (3) de l'objet afin de l'appliquer délicatement contre la rive (10) lors de son mouvement de translation. La progressivité du mouvement latéral est extrêmement importante pour ne pas déranger la pile d'objets notamment dans le- sens longitudinal. Un mouvement de taquage brutal présente un aspect néfaste étant donné que l'action de rectification du positionnement est dans ce cas essentiellement exercée sur les éléments inférieurs de la pile d'objets et l'on constate au contraire un dérangement des objets placés à la partie supérieure de la pile (3). Selon l'invention, les moyens mis en jeu permettent de créer un mouvement latéral lent suivi d'un effort d'application latéral plus important contre la rive (10). Dans la zone d'entrée du convoyeur (7), la pile d'objets (3) est dirigée lentement contre la rive (10) puis une fois le contact établi dans la partie centrale du convoyeur (7), un effort d'application de la pile (3) contre la rive (10) plus important est appliqué pour provoquer les mouvements de rotation nécessaires sur la pile afin d'obtenir un alignement parfait de la bordure (8) de la pile contre la rive (10). Etant donné que seules des faibles accélérations sont mises en jeu, les efforts dynamiques sont très limités et ne provoquent aucun dérangement des articles (5) de la pile (3). Par contre, les efforts statiques d'application de la pile (3) contre la rive (10) sont importants pour créer un parfait centrage de la pile (3) d'articles (5). Selon l'invention, les moyens se présentent sous la forme d'une inclinaison oblique (11) progressive des rouleaux (9) centraux de transport du convoyeur (7) telqu'illustré à la figure 3. L'inclinaison progressive permet de contrler parfaitement le mouvement d'accélération latéral de la pile (3) d'objets afin de limiter les efforts dynamiques. Ainsi, les premiers rouleaux obliques qui présentent une faible inclinaison permettent d'amorcer le mouvement d'approche latéral de la pile (3) contre la rive (10). Une fois le contact établi, l'effort d'application peut progresser sans risque d'à-coup brutal au niveau de la pile (3), ce qui aurait pour conséquence de déranger l'alignement des articles (5). Une fois le redressement de la pile (3) effectué, il n'est plus nécessaire d'appliquer fortement celle-ci contre la rive (10) et le mouvement de translation longitudinal doit redevenir prépondérant. A cet égard, un redressement progressif (12) de l'inclinaison des rouleaux (9) en sortie de convoyeur (7) est satisfaisant tel qu'illustré à la figure 4. L'inclinaison et le redressement peuvent être symétriques. Toutefois, d'autres configurations pourraient être envisagées notamment selon la nature et la vitesse des objets à convoyer. Sur le plan de la réalisation, le convoyeur à rouleaux (7) comporte de préférence au niveau de son bâti deux longerons latéraux (13) et (14) entre lesquels les rouleaux (9) sont disposés tels qu'illustrés à la figure 5. Les longerons (13) et (14) disposent de points de fixation (15) régulièrement espacés pour permettre le réglage de l'inclinaison des rouleaux (9). De préférence, il s'agit de fentes (15) dans lesquelles il est possible d'insérer les axes de rotation (16) des rouleaux (9). La figure 6 schématise un mode préférentiel de réalisation de la motorisation des rouleaux (9). Celle-ci est assurée par un jeu de courroies enfilées autour d'un tambour moteur (17) disposé longitudinalement sur le convoyeur, chaque courroie (18) passant dans une gorge (19) creusée sur chaque rouleau (9). De préférence, la gorge (19) est placée du côté opposé à celui de la rive (10). Pour éviter que les piles d'objets (3) ne soient dérangées lors du transbordement d'un système de convoyeur à l'autre, il est souhaitable de prendre certaines précautions. Par exemple, la vitesse d'avancement du tapis (20) à l'entrée de la machine de conditionnement (2), telle qu'illustrée à la figure 7, doit être légèrement supérieure à la vitesse du convoyeur (7) de la présente invention, cette dernière étant égale ou sensiblement supérieure à celle du convoyeur (4) de préparation. D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient également pu être adoptées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Convoyeur à rouleaux de prépositionnement d'articles plats empilés, destiné notamment à être inséré dans une ligne de convoyage (1) en amont de la machine de conditionnement (2) pour rectifier l'empilage et la position des articles (5), qui comprend une série de rouleaux (9) motorisés dont l'axe longitudinal est disposé transversalement au sens de déplacement de la ligne (1), ainsi qu'une rive latérale (10), c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comporte des moyens pour créer un mouvement latéral progressif de la pile d'objets (3) pour l'appliquer délicatement contre la rive (10) lors de son mouvement de translation. 2. Convoyeur à rouleaux, selon la revendication , c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comporte des moyens pour créer un mouvement latéral lent de la pile (3) d'objets suivi d'un effort d'application latéral plus important contre la rive (10). 3. Convoyeur à rouleaux, selon la revendication i, c a r a c t é r i s é par le fait que les moyens se présentent sous la forme d'une inclinaison oblique progressive des rouleaux (9) centraux de transport. 4. Convoyeur à rouleaux, selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é par le fait que les moyens se présentent sous la forme d'une inclinaison oblique progressive des rouleaux (9) de transport suivie d'un redressement progressif des rouleaux (9). 5. Convoyeur à rouleaux, selon la revendication 4, c a r a c t é r i s é par le fait que l'inclinaison et le redressement des rouleaux (9) sont symétriques. 6. Convoyeur å rouleaux, selon la revendication 3, dans laquelle les rouleaux (9) sont fixés sur le bâti du convoyeur (7) qui comporte des longerons latéraux (13) et (14), c a r a c t é r i s é par le fait que lesdits longerons (13) et (14) disposent de points de fixation (15) régulièrement espacés pour permettre le réglage de l'inclinaison des rouleaux (9). 7. Convoyeur à rouleaux, selon la revendication 6, c a r a c t é r i s é par le fait que les points de fixation (15) se présentent sous la forme de fentes dans lesquelles les axes de rotation (16) des rouleaux (9) peuvent etre insérés. 8. Convoyeur à rouleaux, selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é par le fait que la motorisation des rouleaux (9) est assurée par un jeu de courroies (18) enfilées autour d'un tambour (17) moteur longitudinal qui passent chacune dans une gorge (19) creusée sur les rouleaux (9). 9. Convoyeur à rouleaux, selon la revendication 8, c a r a c t é r i s é par le fait que la gorge (19) est placée du côté opposé à celui de la rive latérale (10). 10. Convoyeur à rouleaux, selon la revendication T c a r a c t é r i s é par le fait que la vitesse d'introduction du tapis d'entrée (20) de la machine de conditionnement (2) est su moins égale à la vitesse linéaire de déplacement du convoyeur (7).