Brevet FR2683805A1 — publié le 19930521

-I - "PALETTISEUR AUT Oit 7 ATIQUE" avec alimentation en colis par élévateur. Lachine pour la palettisation automatique de charges uni- taires: Cartons, packs sous film plastique, sacs ou tout 5 autre suremballage équipée d'un élévateur à mouvement continu permettant de réaliser l'alimentation des colis au niveau de la couche en cours de constitution. Actuellement différents types de palettiseurs exis- tent: Pour des débits faibles (cinq cycles par minute en IO moyenne) les robots de palettisation sont utilisés-. Ceux ci sont à deux, trois ou quatre axes de liberté selon la complexcité des schémas à réaliser et comprennent: un ou plusieurs convoyeurs d'arrivée des produits dans la zone de débattement du robot composés d'une: accu- I 5 mulation, d'un cadencement, d'un poste de positionnement précis o sera pris le colis. du robot par lui-même, à déplacements linéaires ou par rotations ou linéaires et rotation conjugués, avec sa tête de préhension (pince, ventouse).20 Un ou plusieurs poste de palettisation o sont pla- cées les palettes en cours de constitution. Pour les débits importants les palettiseurs travaillant par couches complètes sont utilisés au niveau de l'arri- vée des produits (niveau bas ou niveau haut), la couche25 est constituée à l'aide de convoyeur(s) d'accumulation, butée(s) de pivotement et pousseur(s). Une fois prête, cette couche est transférée (en gé- néral par poussée) sur un plateau de dépose de couche = Dans le cas d'une alimentation basse, ce plateau une fois chargé est d'abord élevé en niveau haut, puis transféré au dessus de la palette, puis ramené au niveau de dépose de la couche (descente). Dans le cas d'une alimentation haute, la palette vide est élevée par un ascenceur juste au dessous de ce plateau de dépose qui peut donc s'escamoter dès ou'il porte une couche sans avoir de mouvements horizontaux ou verticaux à réaliser. ^ 2- Après dépose d'une couche, l'ascenceur de palette descend d'une hauteur équivalente à une couche avant que le plateau ne revienne en position au dessus de la palette. De plus dans ces deux cas, la couche est maintenue la- téralement par des plaques verticales de conformation pen- dant sa dépose sur la palette ou la couche inférieure (Lorsque le plateau s'escamote). Les robots de palettisation et les palettiseurs à alimenta- tion basse travaillant par couche complète nécessitent des-IO mouvements d'élévation importants, soit pour chaque colis, soit pour chaque couche causant: des pertes de temps donc de débit. des mouvements alternatifs rapides donc brutaux. Les palettiseurs à alimentation haute travaillant par cou- I 5 ches complètes nécessitent l'élévation des produits à une hauteur supérieure au niveau haut d'une palette terminée. Celle-ci est en général réalisée par un transporteur à bande incliné Ils nécessitent également l'élévation de la palette vide sous le plateau de dépose avant que la pre-20 mière couche soit palettisée L'ascenceur de palette doit être capable de porter une palette constituée Ces palettiseurs ont donc des structures lourdes et encombrantes, fonctionnant souvent par à coups préjudiciables à la qua- lité de la palettisation et à la durée de vie des appa-25 reils. Dans la demande de brevet FR 2 499 953, l'élévateur décrit permet de desservir à partir d'un niveau de départ fixe, un ou plusieurs niveaux d'arrivée fixes également, il n'est donc pas utilisable en palettisation automatique.30 Les chaines d'élévation sont situées l'une derrière l'autre par rapport aux plateaux (éléments porteurs) et au- milieu d'un coté de ceux-ci Cette disposition ne permet pas d'as- surer une bonne stabilité des plateaux. Dans la demande de brevet 2 049 02 I, l'élévateur décrit permet de désservir à partir d'un convoyeur de dé- part à niveau fixe à un convoyeur d'arrivée situé à un autre niveau fixe, chacun des dits 7 onvoyeurs comprenant une portion terminale articulée permettant, 3pendant le temps de transfert de la charge entre convoyeur et plateau de l'élévateur, de faire correspondre les ni- veaux de l'extrémité du convoyeur articulé et du plateau de l'élévateur. 5 Dans la demande d'addition 2 050 302 les niveaux de départ et d'arrivée des charges ne peuvent être que les niveaux haut et bas de l'élévateur. Dans la demande de brevet 2 597 454, l'élévateur u- tilisé pour amener les charges au niveau de la couche à IO constituer est-un appareil équipé d'un seul plateau à mouvement vertical alternatif Il ne peut donc permettre un débit important comme le permet un appareil à mouve- ment continu. Dans le brevet IE P 7 II 9, un élévateur à fourche se I 5 déplacant selon une trajectoire fermée, translate une couche complète de produit à partir d'un niveau de départ obligatoirement placé en point hautjusqu'au niveau des la dépose à effectuer. La présente invention a pour but de remédierà ces inconvénients en fournissant des palettiseurs fonction- nant sans à coups, silencieusement et a cadence élevée. A cet effet, les palettiseurs réalisés selon l'in- vention seront ébuipés d'un élévateur àa, fonctionnement- continu pouvant prendre les charges a un niveau quelconque25 situé entre les points bas et haut de l'élvateur et les amenant au niveau de la couche en cours de constitution, donc à un niveau variable dans le temos L'idée étant- d'amener en continu les charges unitaires au plus prés de leur position finale sur la palette = c'est ce cue-30 permet de faire en partie cet élévateur. Un robot -muni de cet élévateur n'aura plus que deux axes horizontaux robotisés. Sur un palettiseur travaillant par couche et muni de cet élévateur, le plateau de dépose n'aura à s'élever que d'une couche entre chaque dépose au lieu de faire des mouvements de va et vient verticaux i-portants. -4- L'élévateur comprend principalement = une cinématique pour élévation, descente et trans- fert horizontaux des plateaux support des charges (cycle carré). 5 de plusieurs plateaux mobiles supportés par cette* cinématique (de dimension et nature adaptées à la charge transportée). d'un ensemble de convoyeurs à niveau fixe pour introduction des charges dans l'élévateur. Io O d'un ensemble de convoyeurs à niveau variable pour prendre en compte les charges au niveau de la couche en cours de constitution. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence aux dessins sché- I 5 matiques annexés représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'éxécution de cette machine pour palettisation de charges unitaires ou de sacs. La figure I est une vue en perspective montrant plus particulièrement le principe de l'élévateur et de l'arri- vée des produits dans le palettiseur. Les figures 2 A et 2 B décrivent les possibilités d'im- plantation de l'élévateur = X vers A ou E ou C; Y vers A ou B ou a; Z vers A ou B ou C; A vers X ou Y ou Z; B vers X ou Y ou Z; O vers X ou Y ou Z.25 Les figures 3 A 3 3 C -et 3 D décrivent le cycle d'une palet- tisation. La figure 4 représente une autre utilisation de la machine en depalettisation (cycle inverse de la palettisation). Les figures 5 A et 5 B représentent deux formes de plateaux30 possibles; d'autres formes sont envisageables en fonction de la nature et des dimensions des produits. La figure 6 représente-un palettiseur à plateau de dépose écquipé de l'élévateur (palettisation par couches complètes). La figure 7 représente un palettiseur type Robot. Dans toutes les formes d'éxécution représentées, et comme cela est déjà connu dans les machines actuelles l'éouipe- ment peut être complété = d'une distribution de palette vide et d'une arrivée automatique de la palette au poste de palettisation d'une distribution d'intercalaires en plaques ou à partir d'une bobine entre les couches de produits; Vu les faibles déplacements de la partie mobile (plateau d, dépose par exemple), cette distribution d'intercalaires pourra en être solidaire, elle sera ainsi au plus près des la position finale de l'intercalaire sur la palette. Dans la forme d'éxécution représentée sur la figure I, I O la machine est un palettiseur travaillant par couche ave OE alimentation en colis par élévateur Cet élévateur comprend le motoréducteur 1, donnant un mouvement de rota- tion continue à l'arbre de transmission 2 entrainant les poulies motrices 3 et 4 dans le même sens et à la même vi-I 5 tesse-. Les autres poulies 5,6,7,8,9 et IO sont des renvois d'angle en roue libre 5,6,9 et IO sont équipées de ten- deurs. Les courroies ou chaines sans fin %I et 42 suppor- tent les plateaux I 3 et I 4 et sont guidées dans leurs par- ties rectilignes. La figure I représente un appareil éauipé de deux plateaux Le nombre de plateaux sera en realité fonction du débit à réaliser Leur dimension et la distance entre25 les plateaux dépendent de la dimension des charges Leur forme en fourche leur permet de passer au travers de la fourche fixe de réception I 5 et au travers du convoyeur à courroies I 6 servant d'extracteur de charges hors de l'é- lévateur D'autres formes de plateaux peuvent être envi- sagées en fonction de la nature des Droduits à traiter. La stabilité des plateaux est assurée par le fait aue ceux-ci sont portés par deux-axes d'articulation parallèles, de-grande lohgueurs et espacés d'une distance importante équivalente à la distance des deux brins montants ou des deux brins descendants des courroies ou chaines sans fin -11 et I 2 haaque plateau possède une première articulation rattachée à la courroie ou chaine sans fin -I et une seconde- articulation rattachée à la courroie o-5 chaine sans fin i 2 6- Cette disposition telle que représentée sur la figure I permet le croisement des plateaux montants et des plateaux descendants sans qu'il y ait interférence entre eux. D'autres formes d'exécution de l'élévateur sont envisagea- 5 bles, celle-ci étant donnée à titre d'exemple non limitatif. Les trajets montant et descendant des plateaux ne sont pasi obligatoirement verticaux et peuvent être en pente pour des- applications particulières. Les charges sont introduites dans l'élévateur par les IO convoyeurs d'arrivée I 7 et I 8 assurant le cadencement et le comptage des charges. Les appareils IT et I 8 sont situés au même niveau que la fourche fixe de Réception I 5 Cette fourche peut-être avec une surface de portance lisse, équipée de galets ouI 5 rouleaux libres ou bien encore d'un convoyeur à courroies analogue au convoyeur repère I. Le convoyeur d'évacuation I 6 est solidaire de la pré- paration de rangées I 9 avec pousseur transversal 20 et du plateau de dépose 2 I L'ensemble de ces quatre appareils20 est mobile verticalement et ses déplacements sont commandés par le groupe d'entrainement 22 par l'intermédiaire des transmissions 23 et 24. L'ensemble des appareils décrits ci- dessus permet donc aux produits à palettiser de suivre le cheminement suivant: Lorscu'un colis est en attente sur le trans Dor- teur I 8, il peut entrer sur la fourche I 5 si aucune charge ne se trouve déjà sur cette fourche I 5 et s'il n'y a pas de risque d'interférence avec un plateau Le colis est ensuite soulevé et emporté par le premier plateau passant au travers de la fourche I 5 3 IL"élève, se translate ho- rizontalement puis redescend jusqu'à ëtre déposé sur le convoyeur à courroie I 6 qui l'extraie hors de l'élévateur. Le plateau libéré de sa charge continue de descendre, passe au bas de l'élévateur et se représente au dessous de la fourche I 5 -Les charges suivantes occupent les plateaux suivants de l'élévateur Lors de la constitution de la pre- mi-ère couche, les appareils I 6,I 9,20,2 I sont au niveau du dessus de la ualette vide (Figure 3 A). 7; Lorsque cette première couche est terminée sur la palette les appareils I 6,I 9,20,2 I s'élèvent d'une hauteur corres- pondant à une hauteur de couche, sans que les courroies ou chaines -E 1 et I 2 ne s'arrgtent, c'est-à-dire sans ar- rêter l'approvisionnement des colis La palettisation se poursuit par la dépose des colis de la seconde couche (figure 3 P) Ainsi de suite jusqu'à la dépose de-la der- $ière couche Après celle i, les appareils I 6,I 9,20,2 I peuvent éventuellement se surélever d'une hauteur de cou- I O che supplémentaire pour permettre la sortie de la palette: constituée hors du palettiseur (Figure 30) Ce mouvement n'est pas utile avec certains types de palettiseur, typez Robot notamment Après sortie de la palette pleine et arrivée d'une I 5 nouvelle palette vide, l'ensemble des appareils I 6,I 9, et- ,2 I, redescend au niveau du dessus de la palette vide, sans que l'approvisionnement en colis des appareils I 6 et I 9 ne soit interrompu (figure 3 D). La figure 4 représente une machine réalisant une o- pération de dépalettisation = cycle inverse de la paletti- sation Les convoyeurs à niveau variable I 6 et I 9 sont- alors les appareils qui introduisent les charges dans l'élévateur Ils fonctionnent en sens inverse ainsi que les courroies ou chaines repères -1 et I 2 La fourche I 525 est alors obligatoirement équipée d'un convoyeur et permet avec l'appareil repère I 8 la sortie des charges de l'1 élé- vateur Les charges passent aussi de la palette constituée à un convoyage en ligne à niveau fixe. Les figures 5 A et 5 B représentent à titre d'exemples non limitatifs deux formes de plateaux. La figure 6 représente un palettiseur à plateau de dépose avec alimentation en colis par élévateur Un chassis mobile verticalement 25 porte les appareils I 6,I 9,20,2 I Il est commandé par le motoréducteur 22 Un appareil repè-35 re 26 peut être intercalé entre les aeoareils I 6 et I 9. Il est en général écuiié d'une butée de oivotement des char- ges permettant de les orienter différemment sur la palette. 8 - D'autres équipements complètent cette machine: La confor- mation de couche repères 27, 28, 29, 30 permettant le maintien de la couche en position pendant le retrait du plateau de dépose 2 I L'appareil 3 I équipé de chaines ou 5 de rouleaux porte la palette en cours de constitution. Des appareils complémentaires sont généralement im- plantés en complément du palettiseuro Nous citons à titre d'exemple non limitatif: double conformation permettant le maintien de la couche inférieure pendant la dépose d'uneIO couche; distribution automatique d'intercalaires en feuilles ou à partir d'une bobine, distribution automa- tique de palettes vides, évacuation et accumulation des palettes pleines, encollage des charges à palettiser, cerclage des couches I 5 La figure 7 représente un palettiseur type Robot avec' alimentation en colis par élévateur Un chassis mobile verticalement repère 25 porte les appareils repères I 6 et I 9 ainsi que le Robot de palettisation repère 32 Il est commandé par le motoréducteur 22 Le robot de palettisa-20 tion repère 32 prend les charges sur l'appareil repère I 9, sur lecuel elles sont centrées unitairement ou en petite cuantité Ce robot sera à deux, trois ou quatre axes de liberté Des appareils complémentaires sont généralement implantés en complément du Robot de -alettisation: dis-25 tribution automatique d'intercalaire en feuilles ou à partir d'une bobine, distribution automatió,ue de palettes vides, évacuation et accumulation des palettes pleines, encollage des charges à palettiser, cerclage des couches -9 - R EVEI 4 DICATIO O IS I/ Dispositif pour la palettisation automatique de charges unitaires caractérisé en ce qu'il est équipé d'un éléva- teur à mouvement continu permettant de réaliser l'alimen- 5: tation des colis au niveau de la couche en cours de cons- titution et composé principalement d'une cinématique pour l'élévation, la descente et les transferts horizontaux des plateaux support des charges (cycle carré): (I à I 2); de plusieurs plateaux mobiles supportés par cette ciné-I O matique, de dimension et nature adaptée à la charge trans- portée: (I 3 et I 4); d'un ensemble de convoyeurs fixes pour introduction des charges dans l'élévateur: (I 7 et I 8); d'un ensemble de convoyeurs à niveau variable pour prendre en compte les charges au niveau de la couche enI 5 cours de constitution = repères I 6 ' et I 9; du palettiseur proprement dit avec une cinématique à plateau de dépose ( 2 I) ou de type Robot ( 32). 2/ Dispositif selon la revendication I caractérisé en ca que les convoyeurs fixes (I 7 et I 8) pour introduction des charges dans l'élévateur ont un niveau quelconaue situé entre les niveaux bas et haut de l'élévateur. 3/ Dispositif selon la revendication I caractérisée en ce aue les convoyeurs à niveau variable (I 6 et 19) peuvent changer de niveau sans que les courroies ou chaines -11 et25 I 2 ne s'arrêtent, c'est-à-dire sans arrêter l'aiprovision- nement des colis. 4/ Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les convoyeurs à niveau variable (I 6 et I 9) sont dé- places verticalement par le notoréducteur ( 22) et la ci- nématique ( 23,24) commnandant également l'élévation du plateau de dépose de couche ( 2 I) ou le Robot de paletti- sation ( 32). / Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce aue les plateaux (I 3,I 4) bénèficient d'une grande stabi- lité assurée par le fait oue ceux-ci sort portés par deux axes d'articulation parallèle de grande Longueur et espa- cés d'une distance imnortante àouivalon-e '1 distance IO - des deux brins montants ou des deux brins descendants des courroies ou chaines sans fin ( 1 et I 2). 6/ Dispositif selon la revendication I caractérisé en ae. que les plateaux possèdent une première articulation ratta- chée à la courroie ou chaine sans fin 1 et une seconde articulation rattachée à la chaine sans fin I 2 selon une disposition permettant le croisement des plateaux montants et descendants sans qu'il y ait interférence entre eux et permettent donc d'équiper le dispositif d'un grand nombre-IO de plateaux. 7/ Dispositif selon les revendications I à 5 caractérisé en ce que pendant la sortie d'une palette pleine et l'in- troduction d'une palette vide, l'introduction des-colis sur les appareils I 6 à I 9 continue, ce qui permet de con-I 5 server le débit instantané de la machine