Brevet FR2652069A1 — publié le 19910322

La présente invention concerne un dispositif pour transférer des objets entre un plan d'arrivée et un plan de dépose à niveau variable, notamment pour transférer des objets, tels des panneaux ou des cartons, amenés sur le plan d'arrivée par des transporteurs d'alimentation, sur des couches successives d'objets empilées sur une palette. I1 existe actuellement de nombreux dispositifs automatiques, appelés palettiseurs, capables de réaliser des empilages d'objets divers notamment sur palettes. Ces dispositifs comportent en général, des moyens permettant de monter verticalement les objets amenés sur le plan d'arrivée en fonction de la hauteur de la couche supérieure d'objets de la palette, et des moyens pour déplacer lesdits objets au-dessus de la palette soit par pivotement, soit par translation. Ces moyens sont différents suivant la taille et le poids des objets. Le but de la présente invention est de proposer un nouveau type de palettiseur qui permette de déplacer les objets par translation des moyens de préhension et dont la construction est simple et peu coûteuse. Le but est atteint selon l'invention par le fait que le dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un chariot monté mobile sur au moins une poutre horizontale disposée transversalement au-dessus du plan d'arrivée et du plan de dépose, ledit chariot étant susceptible de se déplacer le long de ladite poutre, dans un mouvement de va et vient, sous l'action d'un moteur d'entrainement, au moins un bras articulé sur ledit chariot de telle manière qu'il puisse pivoter autour d'un axe de pivotement horizontal perpendiculaire à ladite poutre sous l'action d'un moteur de pivotement, un support monté à l'extrémité libre dudit bras articulé de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement dudit bras articulé sous l'action d'un mécanisme de pivotement entraîné par le pivotement du bras articulé, des moyens de préhension des objets à transférer portés par ledit support et destinés à saisir les objets disposés sur le plan d'arrivée et à les déposer sur le plan de dépose, à la suite du pivotement du bras articulé et du déplacement du chariot, et, des moyens de commande du fonctionnement synchronisé du moteur de pivotement du bras articulé, du moteur d'entraînement du chariot et des moyens de préhension. Grâce à la structure proposée, il est possible de transférer les objets selon une trajectoire prédéterminée et variable, par pivotement du bras articulé et par déplacement simultané du chariot. De préférence le mécanisme de pivotement du support est prévu pour que celui-ci conserve une position angulaire prédéterminée par rapport à la verticale. De façon avantageuse, ledit mécanisme de pivotement comporte deux roues dentées de même diamètre reliées par une chaîne sans fin, l'une desdites roues étant solidaire du chariot et coaxiale à l'axe de pivotement du bras articulé, 11 autre desdites roues étant solidaire du support et coaxiale à l'axe de pivotement dudit support. Avantageusement, le moteur de pivotement du bras articulé est porté par le chariot, et il est constitué par un vérin. Avantageusement, le moteur d'entraînement du chariot est porté par ledit chariot et il entraîne un pignon coopérant avec une crémaillère solidaire de la poutre. Avantageusement, le bras articulé est disposé sur le chariot du côté du plan de dépose. Avantageusement, le dispositif comporte deux bras articulés indépendants, chacun étant destiné à empiler en alternance des objets sur son propre plan de dépose, les deux plans de dépose étant disposés de part et d'autre du plan d'arrivée. Avantageusement, le chariot est porté par deux poutres parallèles disposées dans le même plan horizontal et de part et d'autre des plans d'arrivée et de dépose. De préférence, le support des moyens de préhension est porté par une paire de bras articulés, parallèles, et disposés aux extrémités dudit support. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente une vue longitudinale du dispositif destiné à transférer des cartons sur une palette, La figure 2 représente une vue latérale du même dispositif, La figure 3 représente une vue longitudinale d'un dispositif destiné à transférer des cartons en alternance sur deux palettes, et La figure 4 montre une variante du dispositif de la figure 3 destiné à palettiser des panneaux. Le dispositif représenté sur le dessin est conçu pour le chargement de palettes 10 par couches successives et superposées d'objets 11, qui peuvent être des cartons ou des panneaux de grandes dimensions. Dans le cas de cartons, l'empilage sur la palette 10 peut être fait soit par couches complètes, soit par rangées, soit par carton individuel. Les cartons 11 sont amenés par un transporteur d'alimentation 13 entraîné de façon continue ou échelonnée. Dans le cas d'un mouvement continu, il est prévu un dispositif pour arrêter temporairement les cartons 11 sur le transporteur d'alimentation 13 de façon à former de préférence un groupe de cartons 11, constituant une couche complète ou une rangée complète 12 comprenant un nombre déterminé de cartons 11. La palette 10 destinée à recevoir ce groupe de cartons est disposée latéralement au voisinage du transporteur d'alimentation 13. Les cartons 11 empilés sur la palette 10 sont groupés en couches 15 et chaque couche comporte plusieurs rangées 12 de cartons 11 parallèles au transporteur d'alimentation 13. Selon l'invention, le transbordement d'une rangée 12 de cartons Il depuis le transporteur d'alimentation 13 jusqu'à son placement sur la couche supérieure complète 15a de la palette 10 est réalisé par des moyens de préhension 16, par exemple du type comportant des ventouses 16a fonctionnant par succion, portés par un support 17 articulé, à chacune de ses extrémités 17a, 17b, sur l'extrémité libre 18a ou 18b d'un bras de levier 19a ou 19b.Les bras de levier 19a et 19b, parallèles entre eux et de même longueur, sont eux-mêmes articulés sur un chariot mobile 20 porté par deux poutres horizontales et parallèles 21a ou 21b, disposées au-dessus du plan d'arrivée 22 des cartons 11 c'est-à-dire l'extrémité du transporteur d'alimentation 13, et le plan de dépose 22a de la rangée 12 de cartons 11 qui n'est autre que la face supérieure de la couche supérieure complète 15a disposée sur la palette 10. Les deux poutres 21a et 21b sont situées de part et d'autre du plan d'arrivée 22 et de la palette 10 et portées par des montants verticaux. Le chariot 20 peut se déplacer le long des poutres 21a et 21b. Le chariot 20 est muni de galets porteurs 23 reposant sur les faces supérieures des poutres 21a et 21b et il est entraîné par un moteur d'entraînement 24 porté par le chariot 20 et entraînant un arbre transversal 25 muni à ses extrémités de pignons 26 coopérant avec des crémaillères 27 solidaires respectivement des poutres 21a et 21b. Le chariot 20 est constitué d'un carter 20a et de deux plaques d'extrémité verticales 28a et 28b disposées entre les poutres 21a et 21b, et au voisinage de celles-ci, lesdites plaques d'extrémité 28a et 28b étant reliées par une tige horizontale 29 perpendiculaires aux poutres 21a et 21b et sur laquelle sont montés en pivotement les bras articulés 19a et 19b. Les deux bras articulés 19a et 19b étant parallèles et ayant la même longueur, le support 17 des moyens de préhension 16 pivote autour d'un axe horizontal 32 parallèle à l'axe de pivotement 30 des bras articulés 19a et 19b qui est lui-même coaxial à la tige 29 reliant les plaques d'extrémités 28a et 28b du chariot 20. Les bras articulés 19a et 19b sont actionnés en pivotement par au moins un moteur de pivotement 33 porté par le chariot 20, et de préférence par deux vérins hydrauliques 33 montés respectivement sur les plaques d'extrémité 28a et 28b du chariot 20 et prenant appui sur les bras articulés 19a et 19b en un point situé entre les axes de pivotement 30 et 32. Les vérins 33 peuvent faire pivoter les bras 19a et 19b entre deux positions extrêmes, une première position, dite basse, dans laquelle le support 17 des moyens de préhension 16 se trouve au voisinage du plan d'arrivée 22 au-dessus de la rangée 12 de cartons 11 à transférer, et une deuxième position, dite haute, dans laquelle le support 17 se trouve au-dessus de la couche supérieure complète 15a de la palette 10. Lors du pivotement des bras articulés 19a et 19b autour de l'axe 30, le support 17 est actionné en pivotement par rapport aux bras articulés 19a et 19b par un mécanisme 33a de manière à ce que le support 17 garde la même position angulaire par rapport à la verticale. De façon avantageuse, le mécanisme de pivotement 33a comporte deux roues dentées 34 et 35, de même diamètre, disposées dans le même plan et reliées par une chaine sans fin 36. La première roue 34 est clavetée sur la tige 29 et la deuxième roue 35 est solidaire du support 17. De préférence, il est prévu deux mécanismes de pivotement 33a disposés respectivement au voisinage d'un bras articulé 19a ou 19b. Les bras articulés 19a et 19b ont une longueur suffisante pour qu'en position basse, ils soient obliques et situés de préférence du côté du plan de dépose 22a c'est-à-dire du côté de la palette réceptrice 10. Le dispositif comporte en plus des moyens de commande, non représentés sur le dessin, permettant le fonctionnement synchronisé du moteur d'entraînement 24 du chariot 20, des vérins 33 de pivotement des bras articulés 19a et 19b et des moyens de préhension 16. Le dispositif fonctionne de la façon que l'on va decrire. Lorsque les moyens de préhension 16 se trouvent au voisinage de la rangée 12 de cartons 11 disposés sur le transporteur d'alimentation 13, les moyens de préhension 16 sont actionnés par les moyens de commande de manière à ce qu'il puissent saisir les cartons 12 de la rangée 11. Ensuite les moyens de préhension 16 sont montés selon une trajectoire voisine de la verticale par pivotement des bras 19a et 19b vers le haut, accompagné éventuellement par une translation du chariot 20 dans une direction l'éloignant du plan de dépose 22a, jusqu'à une hauteur telle que la base des cartons 12 suspendus aux moyens de préhension 16 se trouvent dans un plan intermédiaire situé légèrement au-dessus du plan de dépose 22a.Le chariot 20 se déplace ensuite en translation vers le plan de dépose 22a de manière à positionner les cartons portés 11 immédiatement au-dessus de leur zone de dépose. A ce moment les moyens de commande actionnent les moyens de préhension 16 de manière à ce que ceux-ci lâchent la rangée 12 de cartons 11 sur le lit de cartons 15a. Il va de soi, que les rangs 12 de cartons 11 constituant une couche 15 sur la palette 10 sont déposés successivement en commençant par le rang le plus éloigné du transporteur d'alimentation 13. Lorsqu'un rang 12 de cartons 11 est ajouté sur la palette 10, les moyens de préhension reviennent prendre un deuxième groupe de cartons 11 sur le transporteur d'alimentation 13 grâce à un mouvement rigoureusement inverse du chariot 20 et des bras articulés 19a et 19b. Les moyens de commande assurent non seulement le fonctionnement en synchronisme du moteur 24, des vérins 33 et des moyens de préhension, mais ils établissent également la valeur de l'angle de pivotement des bras 19a et 19b, et la valeur des déplacements du chariot 20 en fonction du chargement de la palette 10, de façon à minimiser ces valeurs. Dans le cas où l'empilage de la palette 10 se fait carton par carton, il est possible de prévoir un mécanisme porté par le support 17 et permettant de décaler latéralement les moyens de préhension 16 à chaque transfert d'un carton 11. La figure 3 montre un exemple de réalisation d'un dispositif destiné à charger en alternance deux palettes 10a et lOb disposées de part et d'autre de deux transporteurs d'alimentation 13a et 13b amenant des objets identiques ou des objets différents. Ce dispositif comporte un chariot 20 identique au chariot 20 du mode de réalisation décrit, et deux paires de bras articulés susceptibles de pivoter autour de l'axe 30 et disposés de part et d'autre du plan vertical passant par l'axe de pivotement 30. Ce dispositif permet de palettiser sur une palette 10a pendant l'évacuation de la palette chargée lOb ou une palettisation simultanée sur deux palettes. La figure 4 montre une variante de réalisation du dispositif de la figure 3 qui n'en diffère que par le fait que les moyens de préhension comportent un grand nombre de ventouses destinées à saisir des panneaux 11 amenés par un transporteur d'alimentation 13 et à les empiler sur une palette 10a ou lOb. Dans la description faite ci-dessus, le support 17 des moyens de préhension 16 est porté par deux bras articulés 19a, 19b parallèles. Il va de soi que le support 17 peut être porté par un seul bras l9a. De même, le chariot 20 est porté par deux poutres parallèles disposées dans le même plan horizontal 21a et 21b. Il est facile de concevoir un chariot 20 disposé sous un rail de guidage situé au-dessus du plan d'arrivée 22 et du plan de dépose 22a. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour transférer des objets entre un plan d'arrivée (22) et un plan de dépose (22a) à niveau variable, notamment pour transférer des objets (11) tels que des panneaux ou des cartons amenés sur le plan d'arrivée (22) par des transporteurs d'alimentation (13), sur des couches successives (15) d'objet (11) empilés sur une palette (10), caractérisé en ce qu'il comporte un chariot (20) monté mobile sur au moins une poutre horizontale (21a) disposée transversalement au-dessus du plan d'arrivée (22) et du plan de dépose (22a), ledit chariot (20) étant susceptible de se déplacer le long de ladite poutre (21a) dans un mouvement de va-et-vient, sous l'action d'un moteur d'entraînement (24), au moins un bras articulé (19a) sur ledit chariot (20) de telle manière qu'il puisse pivoter autour d'un axe de pivotement (30) horizontal perpendiculaire à ladite poutre (21a) sous l'action d'un moteur de pivotement (33), un support (17) monté à l'extrémité libre (18a) dudit bras articulé (19a) de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe (32) parallèle à l'axe de pivotement (30) dudit bras articulé (19a) sous l'action d'un mécanisme de pivotement (33a) entraîné par le pivotement dudit bras articulé (19a), des moyens de préhension (16) des objets (11) à transférer, portés par ledit support (17) et destinés à saisir les objets (11) disposés sur le plan d'arrivée (22) et à les déposer sur le plan de dépose (22a), à la suite du pivotement du bras articulé (19a) et du déplacement du chariot (20), et des moyens de commande du fonctionnement synchronisé du moteur de pivotement (33) du bras articulé (19a), du moteur d'entraînement (24) du chariot (20), et des moyens de préhension (16). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de pivotement (33a) du support (17) est prévu pour que le support (17) conserve une position angulaire prédéterminée par rapport à la verticale. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit mécanisme de pivotement (33a) du support (17) comporte deux roues dentées (34, 35) de même diamètre reliées par une chaine sans fin (36), l'une (34) desdites roues étant solidaire du chariot (20) et coaxiale à l'axe de pivotement (30) du bras articulé (19a), l'autre (35) desdites roues étant solidaire du support (17) et coaxiale à l'axe de pivotement (32) dudit support (17). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur de pivotement (33) du bras articulé (19a) est porté par le chariot (20). 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le moteur de pivotement (33) du bras articulé (19a) est constitué par un vérin. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement (24) du chariot (20) est porté par ledit chariot (20) et en ce qu'il entraîne un pignon (26) coopérant avec une crémaillère (27) solidaire de la poutre (21a). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le bras articulé (19a) est disposé sur le chariot (20) du côté du plan de dépose (22a). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte deux bras articulés indépendants, chacun étant destiné à empiler en alternance des objets (11) sur son propre plan de dépose (22a), lesdits plans de dépose (22a) étant disposés de part et d'autre du plan d'arrivée (22). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le chariot (20) est porté par deux poutres (21a, 21b) parallèles disposées dans le même plan horizontal et de part et d'autre des plans d'arrivée (22) et de dépose (22a). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le support (17) des moyens de préhension (16) est porté par une paire de bras articulés (19a, 19b), parallèles et disposés aux extrémités (17a, 17b) dudit support (17).