Brevet FR2615175A1 — publié le 19881118

I 2615175 PROCEDE D'ALIGNEMENT DE PRODUITS OU DE RANGEES DE PRODUITS, ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé d'alignement de produits ou de rangées de produits sur un ruban transporteur monté par exemple sur une ligne de fabrication et/ou de conditionnement de ces produits. Elle concerne également un dispositif d'alignement de produits ou de rangées de produits sur un ruban transporteur monté par exemple sur une ligne de conditionnement de ces produits, pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Les produits ou, les rangées de produits, tels que par exemple des tablettes * de chocolat ou d'autres produits, alimentaires ou non, fabriqués par des -machines de production telles que par exemple des mouleuses, des enrobeuses, des extrudeuses, des fours de cuisson etc. sont généralement transportés vers des unités de conditionnement sur des rubans transporteurs. Lors de la production, par exemple au moyen d'une de ces machines, ou au cours du transport, ces produits peuvent subir des perturbations qui les désalignent ou qui font que leur pas sur le ruban transporteur n'est pas constant. Or, le bon fonctionnement d'une machine d'emballage exige l'approvisionnement régulier de produits, ce qui implique que ces produits doivent être mis au pas et alignés. En d'autres termes, lorsqu'il s'agit de rangées de produits, il est.indispensable que les produits d'une même rangée soient alignés. De nombreuses techniques d'alignement et de mise au pas ont déjà été proposées. 3usqu'à des cadences de 100 rangées/minute on peut envisager de retenir les produits en les arrêtant momentanément au moyen de butées alors que le ruban transporteur continue à se déplacer. Une autre technique couramment utilisée consiste à positionner les produits sur une chaîne à taquets qui amène les produits en butée contre les taquets montés sur la chaîne à égale distance les uns des autres. Ces mécanismes relativement lourds ne se prêtent pas au traitement de tous les types de produits et ne peuvent pas être utilisés pour des cadences très élevées de l'ordre de 200 à 250 rangées/minute. 2 1 5 1 7 5 - 2 - 2615175 Il faut bien comprendre que des produits fabriqués à ces cadences doivent impérativement être repris par la ligne de conditionnement, pour éviter les déchets, car les machines de production ne peuvent pas être arrêtées en cours de production. Il est donc impératif de disposer de techniques d'alignement des produits fiables à des cadences très élevées et susceptibles d'être utilisées pour des produits relativement délicats et fragiles. La présente invention se propose de pallier les faiblesses des systèmes connus et de trouver une solution aux problèmes de l'alignement des produits ou des rangées de produits sur un ruban transporteur. Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on détecte le passage de la queue d'un produit ou d'une rangée de produits, en ce que l'on actionne un organe d'alignement au moment o ledit passage est détecté, cet organe-étant déplacé dans le sens de déplacement des produits ou de la rangée de produits sur le ruban transporteur sur lequel ils sont déposés et à une vitesse supérieure au déplacement dé celui-ci, et en ce que J'on ramène l'organe d'alignement dans sa position initiale. Selon un premier mode de réalisation dans lequel on utilise un organe d'alignement unique, on ramène cet organe dans une position d'attente à vitesse constante sur au moins une partie de sa trajectoire après une. phase d'alignement de produits, on maintient cet organe à l'arrêt jusqu'au moment de la détection du passage de la queue du produit ou de la rangée de produits suivante, et on actionne ensuite ledit organe d'alignement pour une nouvelle phase d'alignement des produits. Selon un autre mode de réalisation dans lequel on utilise deux organes d'alignement, on ramène un premier organe d'alignement dans une position d'attente après une phase d'alignement de produits pendant au moins une partie de la phase d'alignement suivante effectuée par l'autre organe d'alignement et on actionne à nouveau le premier organe d'alignement après une nouvelle détection de la queue d'un produit ou d'une rangée de produits pour une nouvelle phase d'alignement. -3- Selon une troisième forme de réalisation avantageuse dans laquelle on utilise un organe d'alignement unique, on ramène l'organe d'alignement dans sa position initiale après une phase d'alignement de produits à une vitese variable déterminée en fonc.tion de l'arrivée du produit ou de la rangée de produits suivante, de telle manière que l'arrivée dudit organe dans sa position initiale coîncide exactement avec la détection de la queue du produit ou de la rangée de produits, et on actionne cet organe sans marquer d'arrêt pour une nouvelle phase d'alignement. Selon une quatrième forme de réalisation avantageuse, l'on mémorise le signal de détection du passage de la-queue d'un produit ou d'une rangée de produits et l'on actionne l'organe d'alignement dès- son retour à sa position initiale de telle manière qu'il puisse rattraper le produit ou la rangée de produits en vue de son alignement. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un détecteur pour détecter le passage de la queue d'un produit ou d'une rangée de produits, au moins un organe d'alignement et des moyens d'actionnement pour activer cet organe après la détection dudit passage, ces moyens d'actionnement de l'organe d'alignement étant agencés pour pousser les produits déposés sur le ruban transporteur à une vitesse supérieure à celle de ce ruban, et des moyens pour ramener l'organe d'alignement dans sa position initiale. Selon un mode réalisation avantageux, ce dispositif comporte un détecteur unique et les moyens d'actionnement pour activer l'organe d'alignement sont agencés pour le ramener dans une position d'attente, à vitesse constante, sur au moins une partie de sa trajectoire après une phase d'alignement de produits pour le maintenir à l'arrêt jusqu'au moment de la détection du passa.ge de la queue du produit ou de la rangée de produits suivante et pour l'actionner ensuite pour une nouvelle phase d'alignement des produits. Selon un autre mode de réalisation avantageux, ce dispositif comporte deux organes d'alignement et les moyens d'actionnement de ces organes sont agencés pour ramener le premier organe d'alignement dans une position d'attente après une phase d'alignement de produits pendant au moins une partie de la phase d'alignement suivante effectuée par l'autre organe d'alignement, et pour activer à nouveau le premier organe d'alignement -4 - après une nouvelle détection de la queue d'un produit ou d'une rangée de produits pour une nouvelle phase d'alignement. Selon un troisième mode de réalisation, ce dispositif ne comporte qu'un seul organe d'alignement et les moyens d'actionnement de cet organe sont agencés pour le ramener dans sa position initiale après une phase d'alignement-de produits, à une vitesse variable déterminée en fonction de l'arrivée du produit ou de la rangée de produits suivante, de telle manière que l'arrivée dudit organe dans sa position initiale coïncide exactement avec la détection de la queue du produit ou de la rangée, et pour actionner cet organe sans marquer d'arrêt pour une nouvelle phase d'alignement. Selon une forme de réalisation avantageuse, l'organe d'alignement est monté à l'extrémité libre d'un bras articulé sur un coude portant un galet suiveur d'une came et ce bras est associé à un mécanisme bielle- manivelle entraîné, de même que la came par un moteur unique. Les moyens d'actionnement des deux organes d'alignement comportent de préférence chacun un bras articulé sur un coude portant un galet suiveur d'une came, ces bras étant associés respectivement à deux mécanismes bielle-manivelle entraînés de même que les cames respectivement par deux moteurs, les deux organes d'alignement étant respectivement montés à l'extrémité libre du bras correspondant. Ces moyens d'actionnement des deux organes d'alignement sont avantageusement décalés de 180 dans le cycle de fonctionnement du dispositif et sont entraînés par un moteur unique. Selon une forme de réalisation préférée du dispositif selon l'invention, les queues de deux produits ou rangées de produits sont détectées par respectivement deux détecteurs. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel La fig. I représente un graphique illustrant un premier mode de fonction- nement du dispositif selon l'invention, -5- la fig. 2 représente un graphique illustrant un deuxième mode de fonction- nement du dispositif selon l'invention, la fig. 3 représente un graphique illustrant un troisième mode de fonction- nement du dispositif selon l'invention, la fig. 4 représente une vue en élévation d'une forme de réalisation particulière du dispositif selon l'invention, et la fig. 5 représente une vue de dessus du dispositif illustré par la fig. 4. Le graphique de la fig. l représente deux cycles complets de fonctionnement d'un organe d'alignement. Le temps est représenté en abscisses et les vitesses en ordonnées. Le point A du graphique qui constitue l'origine du cycle correspond au moment o un détecteur, tel que par exemple une cellule photoélectrique, détecte le passage de la queue d'un produit ou d'une rangée de produits. Le segment AB correspond à l'accélération donnée à l'organe d'alignement pour qu'il rattrappe cette queue de produits. Le segment BC correspond au déplacement à vitesse constante de l'organe d'alignement, vitesse qui est supérieure à la vitesse de déplacement du ruban transporteur qui est représentée par la droite A parallèle à l'axe des abscisses. Pendant sa phase de déplacement à vitesse constante, l'organe d'alignement pousse le produit, les produits d'une rangée ou au moins une partie de ces produits qui avaient du retard sur certains autres de la même rangée, à une vitesse supérieure à celle du ruban transporteur, ce qui permet de les aligner et de les mettre au pas. Le point C correspond au point du cycle o ces produits sont effectivement alignés et o l'organe d'alignement est retiré pour qu'il cesse de pousser les produits. Le segment CD correspond à une accélération de cet organe d'alignement, le segment DE, parallèle à l'axe des abscisses, correspond à la première phase du retour de l'organe d'alignement dans sa position initiale. Cette première phase s'effectue à vitesse constante. Le segment EF correspond à la seconde phase de retour de l'organe d'alignement dans sa position initiale. Il s'agit d'une - phase de décélération. Dans la pratique, l'organe d'alignement est amené dans l'intervalle séparant deux produits ou deux rangées de produits. Le segment FAl correspond au temps d'attente avant le prochain cycle de fonctionnement de l'organe d'alignement. Pendant cet intervalle de temps, habituellement relativement court, l'organe d'alignement est au repos. - 6 - Lorsque le dispositif d'alignement fonctionne conformément aux cycles A à F et A1 à F1 représentés par la fig. 1, il part d'une position d'arrêt pour revenir à sa position initiale après une phase active d'alignement des produits effectuée en partie à vitesse constante et après un retour également effectué à vitesse constante. Dans la pratique, les rangées peuvent se succéder de façon aléatoire. Il faut en principe que l'organe d'alignement puisse être activé au moment o le détecteur détecte le passage de la queue d'une rangée dont on veut réaligner les produits, c'est-à-dire que la rangée à réaligner ne se présente pas "trop tôt", à savoir à un moment o l'organe d'alignement n'a pas encore accompli son trajet de retour. Ce trajet de retour de l'organe d'alignement doit pouvoir s'effectuer avant l'arrivée de la rangée suivante. Toutefois, ce mode opératoire pourrait être quelque peu modifié grâce à l'adjonction d'une mémoire susceptible d'enregistrer le signal de détection du passage de la queue d'une rangée, si cette détection a lieu avant le retour de l'organe d'alignement, et d'un circuit de commande susceptible de commander l'organe d'alignement pour qu'il rattrape la rangée de produits dans un délai suffisamment court pour que le réalignement puisse encore être effectué sur le tronçon du transporteur prévu à cet effet. La fig. 2 illustre un autre mode de réalisation selon lequel le dispositif comporte deux organes d'alignement entrant successivement en fonction. Dans cette forme de réalisation, le premier organe d'alignement est enclenché à l'instant zéro correspondant au point A et accéléré à une vitesse supérieure à la vitesse du ruban transporteur représenté par la droite /4 parallèle à l'axe des abscisses; la phase d'alignement proprement dite correspond au tronçon BC o l'organe d'alignement se déplace à vitesse constante en poussant le produit ou la rangée de produits. Le retour de l'organe d'alignement peut être effectué d'une manière quelconque, pourvu qu'il soit à nouveau en position de travail au moment correspondant au point D. En effet, le produit ou la rangée de produits suivante est prise en charge par le deuxième organe d'alignement à l'instant correspondant au point A'. Ce deuxième organe d'alignement est accéléré jusqu'au point B' puis remplit sa fonction d'alignement jusqu'au point C'. Son retour peut être quelconque pourvu qu'il se retrouve dans sa position initiale à l'instant représenté par le point D'. Le cycle suivant est effectué par le premier -7- organe d'alignement qui part du point A1, passe par le point B1, le point C1 pour aboutir au point D1. Le cycle suivant est effectué par le deuxième organe d'alignement qui part du point A'1, passe par le point B'li le point C'1 pour aboutir à un point D'1 (non représenté). Dans ce cas, la cadence maximale peut être plus élevée que dans l'exemple précédent. Théoriquement elle peut être doublée. En outre, le moteur d'entraînement est moins sollicité du fait que le retour des organes d'alignement peut être effectué. selon une courbe de vitesse exempte d'accélération et de décélération brutales. lu Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un moteur d'action- nement indépendant pour. chaque organe d'alignement. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif ne comporte q'un seul moteur, les deux organes d'alignement étant décalés de 180 dans le cycle de fonctionnement de ce dispositif. La fig. 3 illustre un troisième mode de fonctionnement d'un dispositif ne comprenant qu'un seul organe d'alignement comme dans l'exemple de réalisation correspondant à la fig. I. Dans ce cas, l'organe d'alignement partant à l'instant zéro de sa position initiale figurée par le point A est - accéléré jusqu'au point B. La phase active de poussée des produits sur le ruban transporteur s'effectue comme précédemment sur le tronçon BC -à une vitesse constante supérieure à celle du ruban transporteur représentée par la droite A. Sur le tronçon CD l'organe d'alignement est accéléré et déplacé à une vitesse constante sur le tronçon DE, correspondant à une première phase de la trajectoire de retour de l'organe d'alignement. Le tronçon EF correspond à la deuxième phase de retour de cet organe d'alignement. Au point F, cet organe d'alignement entre à nouveau en contact avec les produits et démarre un nouveau cycle d'alignement FB' etc. L'organe d'alignement ne passe plus par une phase d'arrêt et d'attente entre deux cycles d'alignement comme dans le cas correspondant au mode de fonctionnement représenté par la fig.1. Une variante de réalisation pourrait être obtenue en modifiant en partie ou en totalité la trajectoire CDEF. Il serait possible de déplacer l'organe d'alignement à une vitesse variable entre les points D et F en supprimant la phase de déplacement à vitesse constante s'- le -tronçon DE. - 8 - L'avantage de cette réalisation est que le moteur est moins sollicité du fait que l'organe d'alignement ne passe plus par un point d'arrêt et d'attente. En revanche, la régulation de la vitesse est plus complexe. En référence aux fig. 4 et 5, le dispositif représenté est conçu pour fonctionner selon un mode correspondant aux graphiques des fig. 1 et 3. Il comporte un organe d'alignement unique 10 représenté dans différentes positions et destiné à suivre une trajectoire représentée par la courbe fermée 11. Cet organe d'alignement est-fixé à l'extrémité d'un bras articulé en 13 à l'extrémité d'un coude 14 portant un galet 15 appuyé sur le contour d'une came rotative 16. Un dispositif du type bielle-manivelle 17 coopère avec le couple d'éléments came 16 et galet suiveur 15 pour entraîner l'organe d'alignement 10 selon la trajectoire 11. Un moteur d'entraînement unique 18 est couplé à la fois à la came 16 et au mécanisme du type bielle-mnanivelle 17. Ce mécanisme extrêmement léger et ayant par conséquent une inertie faible est particulièrement bien adapté pour permettre le réalignement de produits ou de rangées de produits 19 à des cadences très élevées. Comme le montre plus particulièrement la fig. 5, les produits arrivent sur le tapis transporteur 20 sous la forme d'une rangée 21 dans laquelle les produits individuels sont désalignés les uns par rapport aux autres. Le but de l'opération d'alignement est de ramener les produits les plus reculés, par exemple ceux de la rangée 22 qui sont en appui contre la ligne fictive 23 en alignement par rapport aux produits les plus avancés de cette même rangée, c'est-à-dire ceux qui sont en appui contre la ligne fictive 24. Cet alignement se fait grâce à l'organe d'alignement 10 qui a pour fonction de pousser les produits les plus reculés qui définissent la queue de la rangée en alignement avec l'extrémité arrière des produits les plus avancés. Dans la pratique la manoeuvre peut se décomposer en deux phases: une première phase au cours de laquelle les produits les plus reculés rattrapent les produits les plus avancés et une deuxième phase au cours de laquelle l'ensemble des produits est poussé à une vitesse supérieure à celle du ruban transporteur pour amener toute la rangée au pas par rapport à la rangée précédente. Sur la fig. 5, la rangée 25 est en train d'être prise en charge par l'organe d'alignement 10. La ligne 10' définit la position de l'organe d'alignement lorsque la phase d'alignement est terminée, ce qui correspond au point C des graphiques des fig. I à 3. Les lignes suivantes 26, 27 et 28 9 2 6 1 2615175 illustrent des rangées alignées et mises au pas. Lors d'un fonctionnement effectué selon les modes décrits en référence aux fig. I et 3, le dispositif comporte un détecteur 30, par exemple une cellule photoélectrique dont le rôle est de détecter la queue des produits. Lors d'un fonctionnement effectué selon le mode décrit en référence à la fig. 2, un deuxième détecteur 31 est nécessaire pour détecter la position du produit ou de la rangée de produits suivante. Cette construction correspond au mode d'utilisation des fig. I et 3. Le mode d'utilisation illustré par le graphique de la fig. 2 nécessite l'utilisation de deux organes d'alignement qui peuvent être liés entre eux ou indépendants. Dans ce dernier cas, il est possible d'imaginer que chacun des deux organes d'alignement soit entraîné séparément par un mécanisme du type de celui représenté par les fig. 4 et 5. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites mais pourrait subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. En particulier, le mécanisme d'entraînement de l'organe d'alignement pourrait être remplacé par tout autre mécanisme approprié. Il convient toutefois de prévoir un mécanisme qui puisse s'adapter aux cadences très rapides de transport des produits sur le ruban transporteur, ce qui implique la construction d'un mécanisme léger à faible inertie. - 10- Revendications I. Procédé d'alignement de produits ou de rangées de produits sur un ruban transporteur monté par exemple sur une ligne de fabrication et/ou de conditionnement de ces produits, caractérisé en ce que l'on détecte le passage de la queue d'un produit ou d'une rangée de produits, en ce que l'on actionne un organe d'alignement au moment o ledit passage.est détecté, cet organe étant déplacé dans le sens du déplacement des produits ou de la rangée de produits sur le ruban transporteur sur lequel ils sont déposés, et à une vitesse supérieure au déplacement de celui-ci, et en ce que l'on ramène l'organe d'alignement vers sa position initiale. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise un organe d'alignement unique, caractérisé en ce que l'on ramène cet organe dans une position d'attente à vitesse constante sur au moins une partie. de sa trajectoire après une phase d'alignement de produits, en ce que l'on s15 maintient cet organe à l'arrêt jusqu'au moment de la détection du passage de la queue du produit ou de la rangée de produits suivante, et en ce que l'on actionne ensuite ledit organe d'alignement pour une nouvelle phase d'alignement des produits. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise deux organes d'alignement, caractérisé en ce que l'on ramène un premier organe d'alignement dans une position d'attente après une phase d'alignement de produits, pendant au moins une partie de la phase d'alignement suivante effectuée par l'autre. organe d'alignement et en ce que l'on actionne à nouveau le premier organe d'alignement après une nouvelle détection de la queue d'un produit ou d'une rangée de produits pour une nouvelle phase d'alignement. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise un organe d'alignement unique, caractérisé en ce que l'on ramène l'organe d'ali- gnement dans sa position initiale après une phase d'alignement de produits, à une vitesse variable déterminée en fonction de l'arrivée du produit ou de la rangée de produits suivante, de telle manière que l'arrivée dudit organe dans sa position initiale coîncide exactement avec la détection de la queue du produit ou de la rangée, et en ce que l'on actionne cet organe sans marquer d'arrêt pour une nouvelle phase d'alignement. 5. Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que l'on mémorise le signal de détection du passage de la queue d'un produit ou d'une rangée de produits et en ce que l'on actionne l'organe d'alignement dès son retour à sa position initiale de telle manière qu'il puisse rattraper le produit ou la rangée de produits en vue de son alignement. 6. Dispositif d'alignement de produits ou de rangées de produits sur un ruban transporteur, monté par exemple sur une ligne de conditionnement de ces produits, caractérisé en ce qu'il.comporte au moins un détecteur pour détecter le passage de la queue d'un produit ou d'une rangée de produits, au moins un organe d'alignement et des moyens d'actionnement pour activer cet organe après la détection dudit passage, ces moyens d'actionnement dle l'organe d'alignement étant agencés pour pousser les produits déposés sur le ruban transporteur à une vitesse supérieure à celle de ce ruban, et des moyens pour ramener l'organe d'alignement dans sa position initiale. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un organe d'alignement unique, et en ce que les moyens d'actionnement pour activer cet organe d'alignement sont agencés pour le ramener dans une position d'attente, à vitesse constante sur au moins une partie de sa trajectoire, après une phase d'alignement de produits, pour le maintenir à l'arrêt jusqu'au moment de la détection du passage de la queue du produit ou de la rangée de produits suivante et pour l'actionner en suite pour une nouvelle phase d'alignement des produits. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte deux organes d'alignement, et en ce que les moyens d'actionnement pour activer ces organes sont agencés pour ramener le premier organe d'alignement dans une position d'attente, après une phase d'alignement de produits, pendant au moins une partie de la phase d'alignement suivante effectuée par l'autre organe d'alignement et pour activer à nouveau le premier organe d'alignement après une nouvelle détection de la queue d'uni produit ou d'une -rangée de produits pour une nouvelle phase d'alignement. 9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un organe d'alignement unique et en ce que les moyens d'actionnement pour - 12 - 12 2 6 1 5 1 7 5 activer cet organe d'alignement sont agencés pour le ramener dans sa position initiale après une phase d'alignement de produits, à une vitesse variable déterminée en fonction de l'arrivée du produit ou de la rangée de produits suivante, de telle manière que l'arrivée dudit organe dans sa position initiale coîncide exactement avec la détection de la queue du produit ou de la rangée, et pour actionner cet organe sans marquer d'arrêt pour une nouvelle phase d'alignement. 10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe d'alignement (10) est monté à l'extrémité libre d'un bras (12) articulé sur un coude (14) portant un galet (15) suiveur d'une came (16), et en ce que ce bras est associé à un mécanisme bielle-manivelle (17) entraîné, de même que la came (16), par un moteur unique (18). Il. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement des deux organes d'alignement (10) comportent chacun un bras (12) articulé sur un coude (14) portant un galet (15) suiveur d'une came (16), ces bras (12) étant associés respectivement à deux mécanismes bielle-manivelle (17) entraînés, de même que les cames (16), respectivement par deux moteurs (18), les deux organes d'alignement (10) étant respecti- vement montés à l'extrémité libre du bras (12) correspondant. 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement des deux organes d'alignement (10) sont décalés de 180 dans le cycle de fonctionnement du dispositif et sont entraînés par un moteur unique (18). 13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte deux détecteurs pour détecter respectivement les queues de deux produits ou rangées de produits successives.