Brevet FR2660912A1 — publié le 19911018

La présente invention concerne un dispositif de manutention d'articles moulés à usage notamment alimentaire, tels que fourchettes ou couteaux pour les conditionner dans des sachets de protection. De tels articles sont actuellement obtenus par moulage d'une matière plastique, telle que polypropylène, polystyrène ou polycarbonate, injectée dans des empreintes correspondantes d'un moule métallique du type à canaux chauds et à plan de joint des deux parties du moule vertical. Ainsi, après chaque ouverture des deux parties du moule, les articles moulés sont éjectés simultanément de leurs empreintes de moulage et tombent dans un conteneur de réception d'où ils sont ensuite manuellement récupérés pour être conditionnés manuellement ou automatiquement dans des sachets de protection. Cependant, en tombant en vrac dans le conteneur de réception, les articles, lorsqu'ils sont constitués notamment par des fourchettes, s'imbriquent souvent les uns dans les autres par leurs dents de sorte que l'opérateur doit séparer ces articles en risquant de casser des dents de certains d'entre eux, ce qui se traduit par des articles de rebut. De plus, le désenchevêtrement des articles retarde leur mise en sachet. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif de manutention d'articles moulés à usage notamment alimentaire, tels que fourchettes ou couteaux pour les conditionner dans des sachets de protection et caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de préhension aptes à saisir séparément les articles moulés avant ou lors de leur éjection du moule et à les acheminer vers une machine d'emballage automatique des articles dans les sachets de protection. Selon une caractéristique de l'invention, chaque article moulé comprend une pièce de protection de la partie active de l'article reliée à celle-ci de façon séparable par au moins un point frangible et la pièce de protection comporte au moins un moyen permettant aux moyens de préhension précités de saisir l'article. Avantageusement, les moyens de préhension précités comprennent au moins un robot à bras et poignet de préhension simultanée des articles moulés précités. Selon un mode de réalisation, le poignet de robot précité comprend des pinces saisissant les moyens permettant la saisie des articles moulés avant l'éjection de ces derniers et constitués chacun par une protubérance moulée de la pièce de protection. Selon un second mode de réalisation, le poignet de robot précité comporte des tiges de préhension parallèles disposées en regard respectivement d'ouvertures des pièces de protection formant les moyens permettant la saisie des articles de façon que les articles soient enfilés sur leurs tiges respectives par leurs pièces de protection lors de l'éjection des articles du moule. De préférence, chaque pièce de protection comporte deux ouvertures permettant l'enfilage d'un article respectivement sur deux tiges de préhension. Avantageusement, les moyens de préhension comprennent deux robots identiques à bras et poignets de préhension respectivement de deux groupes d'articles moulés successivement, l'un des robots acheminant un groupe d'articles moulés saisi vers la machine d'emballage pendant que l'autre robot saisit l'autre groupe d'articles moulés. Chaque robot précité est adapté, par pivotement, à pénétrer entre les deux parties du moules à plan de joint vertical pour saisir les articles moulés et à se dégager d'entre ces deux parties pour acheminer les articles vers la machine d'emballage. Les moyens de préhension précités acheminent les articles moulés saisis à un poste de stockage où ils sont de nouveau saisis par d'autres moyens de préhension, de préférence constitués par un robot à bras et poignet de préhension, pour être amenés à la machine d'emballage où ils sont conditionnés, à l'unité ou en nombre, dans les sachets de protection. Avantageusement, chaque sachet de protection est soudé, thermiquement par ultra-sons ou par haute fréquence, à la pièce de protection d'un article. Chaque pièce de protection est constituée par une plaquette raccordée à la partie active de l'article moulé par des rétreints. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente très schématiquement une installation pour le moulage d'articles et leur manutention et emballage automatiques dans des sachets de protection - la figure 2 est une vue en perspective montrant des moyens de préhension associés à un moule ouvert pour la saisie d'articles moulés, seules les empreintes du moule étant représentées - la figure 3 représente en vue agrandie d'une fourchette à laquelle est raccordée une plaque de protection suivant un premier mode de réalisation - la figure 4 est une vue identique à celle de la figure 3 mais représentant un second mode de réalisation de la plaquette de protection - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 2 - la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5 - la figure 7 est une vue en perspective partielle d'une machine d'emballage - la figure 8 représente une autre mode de réalisation de moyens de préhension d'articles moulés ; et - la figure 9 représente un couteau comme article moulé pouvant être saisi par les moyens de préhension conformes à l'invention. La figure 1 représente à titre d'exemple une installation permettant le moulage d'articles tels que des couverts de table, de les saisir de leur moule et de les conditionner automatiquement dans des sachets de protection. Cette installation permet de réaliser ces opérations à une cadence très élevée et comprend une machine 1 de plastification et d'injection de la matière platique constituant les articles, telle que polystyrène, polypropylène, ou polycarbonate, dans un moule métallique 2 à empreintes, correspondant à la forme des articles à mouler ; deux robots identiques 3 disposés de part et d'autre de l'ensemble machine 1 et moule 2 pour saisir à tour de rôle les articles moulés du moule 2 et les acheminer vers respectivement deux machines 4 d'emballage automatique des articles dans des sachets de protection, par exemple en cellophane. L'installation de la figure 1 va être décrite plus en détail à l'aide des figures 2 à 10 en se référant pour la simplicité uniquement à l'utilisation d'un robot 3 saisissant des articles moulés et les acheminant vers la machine d'emballage 4. La machine de plastification-injection 1 est largement connue en soi et n'a pas à être décrite en détail sinon qu'elle permet l'injection de la matière fondue dans le moule 2 qui est du type à plan de joint vertical. Le moule 2 est représenté en position ouverte montrant les différentes empreintes horizontales 5 de l'une 6 des deux parties du moule 2 et correspondant à la forme des articles à mouler constitués dans le cas présent par des fourchettes de table. A titre d'exemple, vingt empreintes 5 peuvent être prévues disposées en deux colonnes de dix empreintes alignées. Chaque empreinte 5 comporte une partie d'empreinte Sa correspondant à une fourchette et une autre partie d'empreinte 5b dans le cas présent rectangulaire et communiquant avec l'empreinte Sa par des canaux de rétrécissement de la partie 6 du moule 2.Chaque empreinte 5 permet ainsi de mouler une fourchette 7, dont les dents ont leurs extrémités reliées respectivement par des rétreints frangibles 8 à une plaquette de protection 9 manuellement séparable de la fourchette 7 en cassant les rétreints 8. La présence de la plaquette de protection 9 répond à des questions d'hygiène en garantissant l'utilisation pour la première fois de la fourchette par un consommateur. Le robot 3 est schématiquement représenté comme comportant une colonne verticale pivotante 10 portant un bras 11 à poignet de préhension 12 pouvant s'articuler dans toutes directions dans l'espace comme cela est déjà connu en soi. Selon un premier mode de réalisation, le poignet 12 du robot 3 comprend des tiges de préhension parallèles 13 destinées à être positionnées entre les deux parties 6 du moule ouvert 2 en regard respectivement d'ouvertures circulaires 14 des plaquettes de protection 9 et obtenues lors du moulage des fourchettes 7. A cette position, les tiges 13 sont perpendiculaires à la partie 6 du moule 2 portant les fourchettes moulées. De préférence, chaque plaquette de protection 9 comporte deux ouvertures 14 alignées verticalement lorsque chaque fourchette 7 est dans son empreinte et susceptible de s'engager respectivement sur deux tiges de préhension 13 du poignet 12.Pour la simplicité, seul un jeu de deux tiges superposées 13 ont été représenté pour saisir respectivement deux fourchettes, étant bien entendu qu'en réalité on prévoit autant de paires de tiges 13 qu'il y a de paires d'ouvertures 14. La façon dont sont saisies les différentes fourchettes moulées s'effectue comme suit. Une fois les fourchettes 7 et leurs plaquettes de protection associées 9 moulées, l'ouverture du moule 2 est commandée et le robot 3 pivote autour de son axe vertical de façon à amener son poignet 12 entre les deux parties 6 du moule 2. Le robot 3 positionne le poignet 12 afin que les tiges de préhension 13 soient précisément en regard et très proches des ouvertures 14 de plaquettes 9. Lorsque les tiges de préhension 13 sont correctement positionnées, les éjecteurs 15 du moule 2 sont actionnés simultanément de façon à éjecter de leurs empreintes 5 les fourchettes 7 qui sont alors enfilées simultanément respectivement sur leurs tiges de préhension 13. Les fourchettes 7 sont ainsi saisies séparément par les tiges 13 et maintenues sur celles-ci horizontalement.Le robot 3 dégage ensuite le poignet 12 d'entre les deux parties 6 du moule 2 pour acheminer les fourchettes saisies vers la machine d'emballage 4. Selon un second mode de réalisation représenté aux figures 4 et 8, le poignet 12 du robot 3 comprend un certain nombre de pinces 16, dont une seule est représentée pour la simplicité, pouvant saisir simultanément les fourchettes 7. Pour cela, chaque fourchette 7 comporte, obtenue par moulage, une saillie ou protubérance 17 formée sur la face externe de la plaquette de protection 9. Chaque protubérance 17 est ainsi saisie par une pince 16 et peut être soit verticale, soit horizontale suivant que la pince de préhension 16 correspondante a ses deux branches dans un plan horizontal ou vertical. Pour la saisie des fourchettes moulées, le robot 3 positionne son poignet 12 de façon que les pinces 16 enserrent respectivement les protubérances 17 avant que soit effectuée l'éjection des fourchettes de leurs empreintes 5.Une fois ces fourchettes 7 saisies, le robot 3 les achemine vers la machine d'emballage 4. Il est possible d'utiliser qu'un seul robot 3 pour saisir les fourchettes moulées lorsque la cadence de production imposée est relativement faible mais dans le cas d'une cadence de production élevée de ces fourchettes, il est préférable d'utiliser les deux robots 3. Dans ce dernier cas, l'un des robots 3 acheminera un groupe de fourchettes saisi vers la machine d'emballage 4 pendant que l'autre robot effectuera une opération de saisie de l'autre groupe de fourchettes moulées.Pour des raisons de cadence de fabrication, il est également souhaitable que les fourchettes saisies ne soient pas directement amenées à la machine d'emballage 4 mais acheminées à un poste de stockage proche de la machine 4 d'où elles sont récupérées par un troisième robot de préhension les posant ensuite en file respectivement sur des palettes alignées de transport 18 fixes les unes par rapport aux autres et entraînées longitudinalement par exemple par une chaîne ou une courroie de transmission 19 mue par un moteur électrique. En passant sous une bande de papier cellophane 20, chaque fourchette 7 est automatiquement enveloppée par la bande de papier cellophane pour former un sachet de protection S. La machine 4 et plus particulièrement les moyens permettant de conditionner les fourchettes dans des sachets de protection 5 sont largement connus et n'ont pas à être détaillés davantage. Une fois que les fourchettes sont conditionnées, elles passent sous un appareil adapté pour souder, par exemple thermiquement, par ultra-sons ou par haute fréquence, une portion du papier cellophane du sachet sur la plaquette de protection 9. L'appareil de soudage est également connu en soi et peut faire partie intégrante de la machine 4.Le soudage du sachet de protection à la plaquette 9 oblige le consommateur à tout d'abord séparer la plaquette 9 de la fourchette 7 avant de sortir cette dernière de son sachet de sorte que la plaquette 9 tombe à l'intérieur du sachet. Ceci évite une pollution de la nature par les plaquettes détachées 9 et surtout d'encombrer les tables de restaurant et de services hospitaliers. Le dispositif conforme à l'invention a été décrit en référence à des fourchettes comme articles moulés mais il est bien entendu qu'il s'applique également à des couteaux 21, dont le tranchant de chacun est protégé par une bande 22 de forme conjuguée au tranchant et raccordée à celui-ci par deux ou plusieurs liaisons frangibles 23. Chaque bande 22 comporterait soit deux ouvertures 24 dans le cas présent alignées horizontalement lorsque le couteau 21 est à l'horizontal dans son moule 2 et coopérant respectivement avec deux tiges parallèles 13 du poignet 12 du robot 3 pour la saisie du couteau, soit une protubérance (non représentée) saisie par une pince correspondante 16 du poignet 12 comme déjà expliqué précédemment. De plus, les articles à saisir ont été représentés comme occupant une position horizontale dans leur moule de fabrication 2 mais il est bien évident qu'ils peuvent occuper une position verticale. Enfin, chaque plaquette de protection 9 peut avoir toute autre forme qu'une forme rectangulaire. REVENDICATIONS 1. Dispositif de manutention d'articles moulés à usage notamment alimentaire, tels que fourchettes ou couteaux, pour les conditionner dans des sachets de protection, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de préhension (3, 12, 13, 16) aptes à saisir séparément les articles moulés (7 ; 21) avant ou lors de leur éjection du moule (2) et à les acheminer vers une machine d'emballage automatique (4) des articles (7 ; 21) dans les sachets de protection (S). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque article moulé (7 ; 21) comprend une pièce de protection (9 ; 22) de la partie active de l'article (7 ; 21) reliée à celle-ci de façon séparable par au moins un point frangible (8 ; 23) et en ce que la pièce de protection (9 ; 22) comporte au moins un moyen (14 ; 24 17) permettant aux moyens de préhension précités de saisir l'article. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de préhension précités comprennent au moins un robot (3) à bras (11) et poignet (12) de préhension simultanée des articles moulés précités. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le poignet de robot (12) précité comprend des pinces (16) saisissant les moyens (17) permettant la saisie des articles moulés avant l'éjection de ces derniers et constitués chacun par une protubérance (17) de la pièce de protection (9 ; 22). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le poignet de robot (12) précité comporte des tiges de préhension parallèles (13) disposées en regard respectivement d'ouvertures (14 ; 24) des pièces de protection (9 ; 22) formant les moyens permettant la saisie des articles moulés de façon que ces articles soient enfilés sur leurs tiges respectives (13) par leurs pièces de protection (9 ; 22) lors de l'éjection des articles du moule (2). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque pièce de protection (9) comporte deux ouvertures (14) permettant l'empilage d'un article (7 ; 21) respectivement sur deux tiges de préhension (13). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de préhension précités comprennent deux robots identiques (3) à bras (11) et poignet (12) de préhension respectivement de deux groupes d'articles moulés successivement, l'un des robots acheminant un groupe d'articles moulés saisi vers la machine d'emballage (4) pendant que l'autre robot saisit l'autre groupe d'articles moulés. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque robot (3) précité est adapté, par pivotement, à pénétrer entre les deux parties (6) du moule (2) à plan de joint vertical pour saisir les articles moulés (7 ; 21) et à se dégager d'entre ces deux parties (6) pour acheminer les articles vers la machine d'emballage (4). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de préhension précités acheminent les articles moulés saisis à un poste de stockage où ils sont de nouveau saisis par d'autres moyens de préhension, de préférence constitués par un robot à bras et poignet de préhension, pour être amenés à la machine d'emballage (4) où ils sont conditionnés automatiquement, à l'unité ou en nombre, dans les sachets de protection (S). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque sachet de protection précité est soudé à la pièce de protection (9 22) d'un article emballé, par soudure thermique, par ultra-sons ou par haute-fréquence. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque pièce de protection (9 ; 22) est formée par une plaquette (9) ou une bande raccordée à la partie active de l'article moulé (7 21) par des rétreints (8 ; 23).