Brevet FR2690132A1 — publié le 19931022

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Ti y a lieu de noter aussi que dans la majorité des cas, les postes de travail tels que les machines d'emballage, traitent les produits "dans le sens de la 1 ongueur" En d'autres termes, les produits qu'ils reçoivent doivent avancer de telle sorte que leur côté le plus long soit orienté dans le sens de leur déplacement. Par exemple, il pourrait s'agir de machines d'emballage qui forment des enveloppes du type désigné couramment par "paquets en chaîne" dans lesquels les produits (par exemple des biscuits ou des piles de biscuits) sont insérés dans des enveloppes tubulaires fermées par scellement longitudinal et subdivisées ultérieurement par des scellement transversalux. Pour cette raison, dans les solutions adoptées dans l 'art antérieur, les produits retirés de la ligne ou convoyeur principal subissent une série de manipulations sur les lignes ou convoyeurs en dérivation qui comportent généralement: une opération pour rapprocher les rangées afin de supprimer les discontinuités entre les rangées retirées successivement de la ligne principale de manière à produire un flux de produits sensiblement continu, une opération de rotation dans laquelle les produits qui sont disposes initialement "en croix" subissent une rotation (couramment de 90 degrés) par rapport au sens de l 'avance, de manière à avancer "dans le sens de la longueur"; naturellement, cette rotation peut être réalisée en tirant profit du fait que plutôt que de s'étendre dans une seule direction, la ligne en dérivation comporte un coude ou une courbure à 90 degrés; dans ce dernier cas, les produits peuvent être soumis à une rotation simultanée au changement de direction de l'avance de la ligne en dérivation, une opération d'alignement pour s'assurer que les produits devant être traités sont disposés avec précision dans le sens de la longueur, et une opération pour accumuler les produits ou les grouper ensemble afin de supprimer les espaces séparant les produits successifs dans le flux; en commençant par la condition d'accumulation ou de regroupement, un convoyeur qui est réglé par la vitesse de fonctionnement des postes de traitement situés en aval, peut retirer des produits individuels avec une densité d'écoulement précise (comptage), un espacement précis, et un rapport d'espace- temps précis (relation de phases) avec le cycle de fonctionnement du poste de travail situé en aval (par exemple une machine d'emballage ou de mise en boîtes). Bien que ce type de solution se soit avéré très satisfaisant, sa mise en oeuvre est difficile, en particulier pour des systèmes de grandes capacités, dans lesquels la vitesse linéaire d'avance des produits est très élevée. Ceci est dl au fait qu'il peut être même nécessaire d'avoir différents échelons en cascade afin d'effectuer correctement quelques unes des opérations décrites ci-dessus (en particulier lorsqu'une opération très précise doit être effectuée sur un flux d'articles qui se déplace à une très grande vitesse), ce qui augmente la longueur totale de la ligne en dérivation Par conséquent, ceci 2 entraîne un accroissement de l'espace occupé par la ligne et peut donner lieu à des difficultés au cours de l'agencement de la disposition d'ensemble des systèmes (que l'on désigne par étape de la conception de la disposition d'ensemble); en fait les dispositions d'ensemble doivent tenir compte de la dimension et de la configuration des locaux dans lesquels les systèmes sont installés. L'objet de la présente invention apporte une solution à ces problèmes Suivant la présente invention, cet objet est réalisé grâce à un procédé et à un système destinés à contrôler l'avance des produits dans un réseau de convoyeurs ayant les caractéristiques spécifiques détaillées dans les revendications annexées. lUn des aspects les plus importants de la présente invention repose sur la reconnaissance du fait que l'accumulation d'articles sur les lignes en dérivation peut être effectuée en amont de toutes les autres opérations (la rotation des produits, leur alignement, etc) avec comme avantage résultant le fait que cette accumulation peut être effectluée sur des produits en cours d'avance et disposés en croix à mesure qu'ils sont retirés de la ligne ou du convoyeur principal et non sur des produits qui ont déjà été disposés dans le sens de la longueur En d'autres termes, l'accumulation de produits disposés en croix nécessite moins d'espace pour un nombre donné de produits traites par unité de temps, d'o une réduction des dimensions d'ensemble de la ligne en dérivation et donc des dimensions du système dans son ensemble, en particulier s'il comporte plusieurs lignes en dérivation. Sous ce rapport, il y a lieu de noter que la solution décrite dans la demande GB-A-2 246 996 déjà mentionnée ci-dessus permet d'accumuler les produits placés sur des lignes en dérivation dans certaines conditions de fonctionnement Cette condition d'accumulation se produit cependant à la suite d'un phénomène purement accidentel qui peut avoir lieu lorsque le poste de traitement associé à une ou plusieurs des lignes en dérivation s'arrête momentanément de telle sorte que le flux de produits qui avance sur la ligne principale doit être réparti entre un nombre plus réduit de lignes en dérivation. De plus, il y a lieu de noter que cette solution connue antérieurement concerne une situation dans laquelle les postes de traitement opèrent sur des articles qui avancent disposés en croix, étant donné qu'aucune opération de rotation et/ou d'alignement n'est prévue de façon spéci fique. La présente invention répond au problème spécifique qui résulte du fait que bien que l'opération d'accumulation soit effectuée sur des produits qui sont disposés en croix, dans les conditions dans lesquelles la densité d'accumulation des produits est déterminée par leurs dimensions transversales, les postes de manutention ultérieurs situés en aval recueillent les produits suivant 0 leurs dimensions longitudinales. L'invention sera maintenant décrite à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés qui ne comportent qu'une vue en plan unique représentant la structure générale d'une partie d'un système suivant l'invention pour l'emballage d'articles tels que des produits alimentaires. Essentiellement, le dessin annexé est une vue en plan schématique d'une partie d'un système d'emballage automatique destiné par exemple à des produits 1; 5 alimentaires. Un convoyeur ou ligne principale, désigné par la référence numérique 1 (constitué, de façon bien connue, par plusieurs convoyeurs, typiquement des tapis convoyeurs en cascade), reçoit à partir d'une station d'alimentation (non représentée mais située généralement au bas de la vue en plan du dessin) un flux de produits A disposés en rangées, c'est-à-dire en lignes successives disposées généralement dans une direction transversale par rapport à l'avance du convoyeur (verticalement depuis le bas jusqu'au haut en se référant au dessin) Chaque rangée comporte donc un certain nombre de produits qui sont supposes être généralement allongés (par exemple des biscuits ou des produits alimentaires analogues) et qui avancent sur la ligne de convoyeur 1 disposés dans le sens de la longueur, c'est-à- dire avec leur côté le plus long dirigé dans le sens du déplacement. Un convoyeur ou ligne en dérivation désigné par la référence numérique 2 s'étend cependant depuis un poste de retrait 3 connu couramment dans cette branche comme poste d'alimentation par rangée et qui sera désigné ci-après par RFS 3 (Row Feeding Station) La fonction de RFS 3 consiste à retirer des rangées individuelles de produits A à partir du flux qui avance sur la ligne principale afin de les envoyer vers un poste utilisateur correspondant Celui-ci peutt âtre constitué par exemple par une machine d'emballage servant à emballer les produits A individuellement ou en groupes; par exemple il peut s'agit d'une machine d'emballage du type décrit dans le brevet US 4 955 184. Les critères de formation des postes RFS 3 suivant diverses configurations sont bien connus dans l'art et ne seront pas décrits ci- après En général, les postes 3 peuvent être constitués de manière à être en mesure de retirer des produits A presents sur la ligne principale 1 à la fois en amont et éventuellement en aval du poste individuel 3 en se référant au sens suivant lequel les produits A avancent sur le convoyeur 1. Sous ce rapport, il y aurait lieu de-noter que, bien que le dessin se réfère à la présence d'une ligne en dérivation unique 2, un système d'emballage tel que par exemple un système d'emballage automatique de produits al i mentaires, comporte couramment plusieurs lignes en dérivation 2 en embranchements successifs sur la ligne principale 1 Tout ceci est en cohérence avec la configuration générale décrite par exemple dans la demande de brevet GB-A-2 246 996 déjà mentionnée plusieurs fois ci-dessus Dans le mode de réalisation spécifique, le dessin annexé se réfère à une ligne en dérivation 2 située dans la position le plus en amont par rapport à la direction générale suivant laquelle les produits A avancent sur la ligne principale 1 Ainsi, on peut voir que le flux de produits A est compact et comporte des rangées complètes en amont de l a ligne en dérivation 2 mais aussi des positions vides en aval de la ligne en dérivation 2 qui correspondent à des rangées qui ont été retirées par la ligne en dérivation 2 Dans tous les cas, des procédés de fonctionnement à peu près identiques à ceux décrits ci-après en se référant à la ligne 2 se rencontrent aussi dans toutes les autres lignes en dérivation qui constituent le système. 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En ce qui concerne ce dernier aspect, il y a lieu de rappeler que le poste 4 (sous ce rapport, voir le brevet US 4 962 844 mentionné ci- dessus) est constitué par un certain nombre de convoyeurs 4 a (typiquement des tapis convoyeurs entraînés par moteur) en cascade. En général, afin d'être en mesure de remplir sa fonction correctement, chaque convoyeur 4 a doit pouvoir loger au moins deux produits A simultanément (quel que soit le sens de leur disposition, dans le sens de la longueur ou de la largeur). Il est clair par conséquent que, si l'on doit opérer sur des produits disposés dans le sens de la longueur, chaque tapis 4 a devrait être deux fois aussi long que la longueur individuelle du produit A. Si par ailleurs on doit opérer suivant la présente invention sur des produits disposés en croix, la longueur de chaque convoyeur 4 a ne doit être égale qu'a environ deux fois la largeur de chaque produit A. Ceci signifie que le nombre de convoyeurs 4 a inclus dans le poste 4 peut, être augmenté et être porté par exemple à dix ou davantage ce qui fait qu'il est possible d'améliorer considérablement l'opération délicate d'accumulation, en particulier lorsqu'on a affaire à des produits sensibles (par exemple des produits de pâtisserie friables qui ne doivent être soumis à aucune contrainte importante). Cependant, dans cette solution, suivant l'invention, il est nécessaire de prendre en compte un facteur important. D'une part, il est vrai que les produits A sont soumis à une opération d'accumulation alors qu'ils sont toujours disposés en croix TI est aussi vrai cependant que lorsque les produits A sont recueillis par le poste de manutention W, ils sont disposés dans le sens de la longueur. Maintenant, l'opération dans les postes (les postes en amont 4, 5, 6 et 7) qui alimentent le poste W en produits A est régulée généralement (régulation tachymétrique) par la vitesse de fonctionnement du poste W Présenté plus simplement, le poste W donne aux postes situés en amont une indication du nombre de produits A qu'il peut recueillir 0 S par unité de temps. En général, par conséquent, et suivant une solution bien connue (voir par exemple le brevet anglais 1 412 679 dé.jà mentionné ci-dessus) le moteur principal 8 du poste de manutention W pilote le poste de comptagesynchronisation 7 (et les postes situés en amont de celui-ci) au moyen d'un dispositif d'ensemble indiqué schématiquement par la référence numérique 9 pour réguler les moyens d'entraînement En particulier, le dispositif de régulation peut, être constitué soit par un dispositif à couplage électronique (par exemple, du type couramment connu sous le nom de "arbre électrique") ou par un dispositif de régulation mécanique. Dans la solution suivant l'invention, le poste W en amont, qui est typiquement en correspondance avec le poste de comptage et de synchronisation 7 comporte des capteurs, par exemple des capteurs optiques 10 qui détectent avec précision la vitesse suivant laquelle les produits A sont recueillis par le poste 7 (nombre de produits par unité de temps) et donc par le poste W Dans ce mode de réalisation spécifique, le capteur 10 peut, être le détecteur ou un des détecteurs déjà présents dans le poste 7 qui effectuent l'opération de comptage- synchronisation Par exemple, ce capteur peut être du type photo- électrique fabriqué par la firme allemande Erwin Sick. Le signal émis en sortie par le capteur 10 est envoyé à l'unité de traitement principale (typiquement un ordinateur à logique programmable désigné ci-après par PLC) 11 qui supervise le fonctionnement de la ligne 2 et du système dans son ensemble PLC 11 agit par conséquent sur lle moteur principal 12 du poste d'accumulation 4 (de façon connue) de telle sorte que celui-ci emet en sortie un flux de produits (produits par unité de temps) correspondant au flux ap seuiuae ue uou;a sduia: ep a' tun aid s tlrpoad ap aqulou ap saueaa ua ansoe S 4 npo Ld a p xul J un a L M m U Ltu Ju T Duop qea lw A' ua senl S (L '9 'g) sa 4 sod salL la't Uau LLL q 9 uo ielntun oo Lp a'sod L laouaure anod (UOL 4 adl-ad-a 4 Uo J ua) quo Uw ua Ii Axa 5 p uo-L'4 Uwnpa ap a Wlsu'-oaw un - aq Jodhou Il 'asioald slcd uo:b J of 'apje's VU ua sasods Lp saqsod sa Alp s-p:4 UG Ui UUOL 4,UOJ Op Sa Ss '4 LA sap (aribi 4 qwoq Ut 4 y O c alogjuoo no) uo E 4 Ltlepa ap ao SLU uwup alqitop un a 4 yaoduoo UO qu 9 aull I 4 u'e A tns uo I 4 nlos e&L 's aslda'4 Sa'4 lnup U: dl Up LSU Oz D '4 UE'45 Uts L -papp tsuoo tyuuysu t w a Iqluocdsp y sqlnpoa CT Op xnlj al:U Au J Alns 'u 4 laouuo I'Duo J ap ass Gq IAVs a Lnpipaanod M a 4 sodnp 8 a t ouomgz a-l ans ale;nrad l D Orld 'SIW S 4 sa t a 4 sod ne q Utu-w 11 a xnl J np JIS Saoe Xa t Uawtss LD adaq Utn Uwn Lb L Lp Ut lLU 5 Ls unnbsaoil '9 appsuo D 4 Uwt 4 SUL, L M aqsod np su Losaq xnw ssd 41 jjlns au I a Ld L Du-I Ld au 5 L vl Op ',d Ltya V S'y tlp Oad ap xnl J al sallanribsl sup suo, ntis SOL S O a 4 no'4 aodaza t nad uon auib a 4 aos ap (O Ly'Los ud aanr'4 S a 4 t S Od a D Op Lt 4 Jyad I suep ailn D-t 14 aud ua) j, a 4 sod al su Pp lqwlasue sodrnoa 5 uos V s'4 npoid sa L LlOnr Ib L 'l Uw A"ts ftlp Uat 4, lt '4 Ur-tlb Lp UL Ieulis un I 1 Dqd arnt yutpato,l I uanoj (t UO Lty L 1 'E 11 nu Ee Dp 9;sod al suup s'o sal sno'q S Up -4 uasaad dap sattyiad'o sap un 'e 9 ladoaddie qsa asoqo el 's ' a anb 4 do anatydc Iw un a i; 2 a ssne 4 nad Llnb) g ai tw'4 uau llddrns,antydvu Uil *salaniso U so 5 al ap su p su LOLU ua no 10 sn L ua aoae A:nad t 7 uo r Llnnuioowp a 4 sod a L su 2 p satynv sap sun s Il 1 ewu Lslo A ne se Ltd U Ia 4 uos ntb V sty npoad sap anawxlL lL OL antb 4 wj rip 94 drno D ai L Uaq ap aarito ua '4;auii d Lu: 'hi aso 4 sod eaed a ri an 5 nuol -e ap suas al suep spsoss L p s LLLlLiarn 1 y UOS atysod ai l-d XIO D ua sosods p Sauaui Le 'uos Ltnb V St tnpoad sel anb q ej el aoaou-}nad us L artb D 4 iaos ap 'sdwiua 4 ap -Iun,r ed s,tnpoid ap alquou ap suual'4 ua SL-L (SJ;,C O ad Sa, y ZúT 069 Z vitesse d'avance des produits A qui correspond à la vitesse suivant laquelle les produits A sont recueillis par le poste utilisateur W, et un mécanisme de régulation d'amont vers l'aval dont le but consiste essentiellement à régler la vitesse de fonctionnement du poste utilisateur W de manière à tenir compte de tout rétrécissement excessif du flux de produits A arrivant au poste d'accumulation 4. Natulrel l ement, les deux dispositifs de commande tachymétriques décrits ci-dessus coopèrent de façon concomitante de manière à ce que les vitesses de fonctionnement des divers convoyeurs 4 a soient contrôlées de façon sélective: i) suivant le mécanisme général décrit dans le brevet UTS 4 962 844 dans lequel chaque convoyeur "copie" le mouvement du convoyeur situé immédiatement en aval, ii) en fonction de la vitesse générale (produits/unité de temps) suivant laquelle les produits A sont alimentés par le poste d'accumulation 4, et qui est déterminée par la vitesse suivant laquelle les produits A sont recueillis par le poste utilisateur W, et aussi iii) en fonction de toutes variations de cette vitesse suivant laquelle les produits sont recueillis, variations de vitesse qui peuvent résulter de la détection d'un rétrécissement excessif du flux de produits A arrivant au poste d'accumulation 4. Naturellement, le principe de l'invention demeurant le même, les détails et les formes de construction du mode de réalisation peuvent varier dans de larges limites sans s'écarter de l'objet de la présente invention. *a Bilaa ne ans 'opuuop a Dumbribajj eaun v (ZL) a 9 'wcladu O oo atto 1 aon:l j. oal uatuw ap (M) 'U Lu A fls '4 Utu tag L Vl ap a+gsoc ut SO Uauotu 4 uos ( V) s, lnpoad sa-L lanbr't SU Up arna Xo Auo OD ap aud-4 ss S un -anb ilddae ' I uo Le D Lpu Oa Oal r I uo las dppg Oad ' Z (f) UO Leo J ap u L:e Jgdol ue^e eano a a sa (,7) UO Le-nuno O Dep uo Lq- }eiado, l etib o D ua a S ta Lt)ra a De (b? uo I-elnm Lrin Doo,p uo * u gdo aun su ow nre aou o u,l ap UO Lq Déa lp V l g Ur A L t S p}uu Lo O 3 u OL slt Ld o I 93 D anal Oa Ar ae Aura a a l a LU Tu W ap ( 9 '4}) UO L'4 r'} 4 o ap uo Taveado aun w s irnos '4 so (V) g-ltnpotd ac L a L Loatil'L arls q aoouv Al ap uoi 4 uoaulp I laoddcia awc oulw sauo)Asuvag 9}uollao 5 u Ol snld a L '49 D Jrlna L Da A_ (z) Uo L 4 UAL 3 p U'e 3 oe Us Ltl VI ans:utullai-L-' u'L g>ur 6 uw Are (y) sg 4 înpoal sol ';'al l-P g 4 s O (V) srrlnpoid ap xn Lg np 9 A L'4 guod SO UO 40:ro 13 aun su Lo L nrl Oe ellgnbael ans (z) UO tge A At a op Ua a UI L un su to I nu - g 9 'OOU'Ara, l ap u O r 4 g Dva Lp 'r L S Uep saquiaio quelos (V) sqltnpoid sap S 5 uol sn C Id slL s'd-490 s'DI Grb DO 'e oa Oaiuru W ap e D Ura Ara (V) sg tnpoid ap xri LJ un 9 l IO;nbral ans ( 1) tw L td Lo U Ll a l Ian OA Uo O up aug t our : guragaoctuloo sino &o Auoo ap iutuug}s Xs un su-ep (V) sq-npotd ap a Du xae, L ap apumuluoo ap PP 900, Ld À L SNOI J Vl(IN:a Aa' ZúT 069 Z Op esswacq A - 1 aqupuodsaaaoo uo 5 uj Op;a 1 enp-, anod ( 9 tl,, ) anb Latpm X 40 e;@ủ,é()Ul'BnlDàs d} u 0-Xom L Ur I 4 la (-) uo 1 tq lnmno Up a'45 oc e I suep (V) sqlnpoid Op xii Lj np jlssagxa -4 uuawss Loel),a L :no: jaqoaq:pp anod (ú 1) ui Xom un -eauowuo D L,rib O-o' UG;sx ape uolm D-lp Ua A Ga ?l '}UA ns i Dmas XS * 9 (L) w Mgd Wuoo Op O '4 sod np '4 Uu O;UU Uo L'40 uo J ap aauanbpa; - l puodsaaaoa tn 5 sdum} ap p4 ' un a 1 ad (V) sqfllpold Op xltj un o S u a au'4 '1 am L' a 1 L UU W O g ap auuo 33 Duog - rnb (b) uol'4-lLnmtl DDT->,p Gsod u 11 - qa lsfftuq Op p'4 Un a-ed s Iuanoa (y) sq' tnpoad Op aaquou np quepuadigp aouanibauj aun 'e lu-uuor qouoa (L) a G 5rdtuo D Op '4 sod al - apuuop aauaibp ij aun u 4 e;a 5,4 dilmou g el qu L:e 4 maa Id Gpow U un suvp (M) '4 UL-ALIS -4 Uam W-4 t,1 Op aqsod el sq-gfnpoad ua aoaqueu-Iw aniod (L) elsod un -aoodtuoo (z) U Ogg-A Iapp ua aus t 1 Oun SULOLU l 1 L '(V) S'4 tn PO Jd xrl L uo 7 I,-eoa aun alqris 'i ti lnb (g) 0-4 sod Ip lLVA u V - aa ua pslapgaearea 't 1 u O'L-Lolpu OA 9 a a t U Oa S a Lm'153 &s '. 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