Brevet FR2687365A1 — publié le 19930820

PROCEDE D'EMBALLAGE SEMI-AUTOMATIQUE OU AUTOMATIQUE ET DISPOSITIF POUR L'EMBALLAGE SELON LEDIT PROCEDE. La présente invention concerne un procédé semi-automatique ou automatique destiné en particulier à l'emballage d'appareillage informatique, de bureautique ou de matériel audiovisuel. I1 est connu dans l'art antérieur d'utiliser un convoyeur pour amener l'article à emballer devant un opérateur qui le transporte ensuite vers une seconde chaîne de convoyage des articles emballer, après avoir effectué les opérations d'emballages sur un poste de travail spécifique. Ce mode opératoire implique des manutentions pénibles pour l'opérateur et une perte de temps significative. On connaît également dans l'art antérieur des modes opératoires consistant à transporter, par un moyen mécanique l'objet à emballer au dessus de l'emballage et à déposer ledit article dans l'emballage vide par des interventions automatiques. Outre les difficultés de mise au point de telles chaînes et leur prix de revient, elles présentent l'inconvénient d'occasionner aux articles à emballer une série de déplacements, au cours desquels ils peuvent subir des chocs préjudiciable à leur bon fonctionnement. L'objet de la présente invention est de proposer un procédé d'emballage réduisant les manipulations pénibles pour l'opérateur, et assurant une série de manipulations peu préjudiciables à l'article à emballer. L'invention concerne plus particulièrement un procédé d'emballage consistant à a) transporter l'article à emballer à l'aide d'une palette mobile sur un convoyeur b) positionner l'article à emballer à la verticale d'un dispositif de préhension c) élever l'article à emballer pour le positionner entre les moyens de préhension à l'aide d'un plateau actionné par des vérins d) resserrer les moyens de préhension afin d'assurer le blocage de l'article à emballer entre le dispositif de préhension e) ramener le plateau mobile en position basse, afin que sa surface supérieure soit positionnée sous le plan du convoyeur f) positionner l'emballage en position ouverte, à la verticale du dispositif de préhension g) élever l'emballage jusqu'à ce que le fond de l'emballage vienne en contact avec l'article à emballer, maintenu entre les moyens de préhension h) desserrer les moyens de préhension, afin de libérer l'article à emballer i) ramener l'emballage contenant l'article en position basse. Au cours de ce mode opératoire, l'article à emballer ne subit que des mouvements simples - élévation verticale entre la position basse et la position haute dans laquelle l'article est maintenu entre les moyens de préhension ; - puis retour en position basse à l'intérieur de l'emballage. I1 est particulièrement avantageux que les moyens de préhension ne viennent se positionner sur l'article à emballer ou au contraire libérer ce dernier, que lorsque ledit article est immobile. On évite ainsi en particulier, la dégradation de la surface de l'article à emballer, ainsi que des chocs résultants de mouvements complexes selon des axes qui ne sont pas naturels à la chaîne d'emballage. Par ailleurs, le fait que l'emballage soit élevé jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec le fond de l'appareil à emballer, évite à ce dernier des secousses et chocs inutiles. Selon un mode de réalisation préféré, le procédé d'emballage comporte une étape supplémentaire entre l'étape e) et l'étape f), consistant à incliner la section de convoyeur se trouvant à la verticale du dispositif de préhension, afin d'évacuer la palette de convoyage de l'article à emballer. Du fait de l'inclinaison de ces segments de convoyeur, le plateau de convoyage choit par gravité, par exemple, jusqu'à un deuxième convoyeur disposé sous le convoyeur principal, ce deuxième convoyeur assurant le retour des palettes de convoyage jusqu'au début de la chaîne où un opérateur peut préparer les séries suivantes d'articles à emballer. L'invention concerne également le dispositif pour l'emballage selon le procédé de l'invention, comportant - un convoyeur pour déplacer alternativement un article à emballer, positionné sur une palette, et un emballage - un plateau mobile verticalement - un dispositif de préhension propre à maintenir l'appareil à emballer en position haute - des moyens pour commander l'élévation du plateau jusqu'à une première position haute, correspondant au blocage de l'article à emballer par le moyen de préhension, ainsi que jusqu'à une seconde position haute dans laquelle l'article à emballer, maintenu par le dispositif de préhension, vient en contact avec le fond de l'emballage positionné sur le plateau. Avantageusement, le dispositif de préhension est constitué par une platine supportant une première tige de préhension fixe, munie à son extrémité inférieure de deux pions comportant chacun un coussinet anti-dérapant, déformable élastiquement et par une deuxième tige de préhension mobile, selon un axe sensiblement horizontal, également munie à son extrémité inférieure de deux pions comportant chacun un coussinet anti-dérapant déformable élastiquement. Les pions sont avantageusement mobiles de quelques degrés par rapport à un point de rotation, grâce à une rotule. Cette rotule permet de compenser de légères erreurs de positionnement de l'article à emballer, ou encore d'assurer le maintien d'articles de formes sensiblement parallélépipédiques, dont les faces latérales sont légèrement en pentes, ou incurvées. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faisant référence aux dessins où - la figure 1 représente une vue du dispositif d'emballage en coupe transversale - la figure 2 représente une vue de face du dispositif d'emballage ; - la figure 3 représente une vue de dessus du convoyeur et du système de guidage de carton; - la figure 4 représente une vue schématique du dispositif de préhension - les figures 5 à 10 représentent des vues schématiques du dispositif d'emballage lors de différentes étapes du procédé d'emballage. La figure 1 représente une vue en coupe transversale du dispositif d'emballage selon l'invention. Il est constitué par un bâti (1) supportant un convoyeur (2) comportant deux bandes de roulement (3, 4) à galets. Le bâti (1) supporte par ailleurs, un plateau (5) mobile verticalement sous l'effet d'un premier vérin (6) et de deux vérins secondaires (7, 8). Le bâti comporte également une potence (9) supportant le dispositif de préhension (10). Le bâti comporte enfin un dispositif de centrage (11) présentant des doigts (12) pour ajuster le positionnement de l'emballage dans une position centrée par rapport à la projection des axes de symétrie du dispositif de préhension (10). Le dispositif de centrage est actionné entre une position avancée, dans laquelle il assure le centrage de l'emballage, et une position écartée correspondant aux phases de déplacement vertical du plateau (5). La figure 2 représente une vue de face du dispositif supportant un article à emballer (20). Le dispositif de centrage (11) présente des tiges de centrage (12, 12') dont l'écartement est ajusté aux dimensions de l'emballage. Lorsque l'emballage est en position avancée, les deux tiges (12, 12') viennent en position avant et assurent le centrage de la position de l'emballage avant que celui-ci ne soit amené en position haute par l'intermédiaire du plateau (5). Un doigt rigide (21) assure le guidage des rabats de l'emballage, lors de son évacuation. Le dispositif de préhension (10) comporte une première bague fixe (22) supportant une tige de préhension (23). Cette tige de préhension supporte une traverse horizontale munie à chacune de ses extrémités de doigts de préhension s'étendant verticalement et portant chacun, à son extrémité inférieure, un pion. La traverse est mobile en rotation autour de son axe de symétrie vertical et permet ainsi de compenser des défauts de centrage de l'appareil à emballer. La position de la bague fixe (22) peut être ajustée en fonction de l'appareil à emballer. Le réglage s'effectue en déplaçant la bague (22) et en assurant le blocage dans la position finale par un moyen de blocage tel qu'une vis (25). Le dispositif de préhension comporte une deuxième bague (27) mobile sous l'action d'un vérin (28) supporté par une deuxième bague (26) dont la position peut également être ajustée en fonction des dimensions de l'appareil à emballer. Comme pour le moyen de préhension précédent, la bague mobile (27) est prolongée par une tige de préhension (29) présentant à son extrémité deux pions de préhension (30) susceptibles de s'appuyer sur la face latérale de l'appareil à emballer (20). La figure 3 représente une vue de dessus du dispositif. Le convoyeur comporte deux chemins de roulement amont (42, 43), deux chemins de roulement aval (40, 41), ainsi qu'un segment de convoyage (3, 4) disposé de part et d'autre du plateau (5). Le segment de convoyage (3, 4) est articulé de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal transversal. Le dispositif de centrage comporte un vérin (44) assurant les déplacements des doigts de centrage (12, 12'). Par ailleurs, le dispositif comporte une butée d'arrêt (45) commandée par un système de détection (45') du passage d'un plateau de convoyage. Ce système de détection (45') génère par ailleurs un signal lorsque le plateau revient intempestivement en arrière et signale ainsi un éventuel défaut de centrage. La figure 4 représente une vue en détail du dispositif de préhension. Les doigts de préhension (23, 29) présentent à leurs extrémités des rotules respectivement (64, 65) permettant un débattement de quelques degrés par rapport à des points de rotation (68, 69). Les pions respectivement (24, 30) articulés autour desdites rotules (64, 65) présentent à leur extrémité des coussinets (60, 61) réalisés en polyuréthanne ou tout autre matériau permettant un maintien déformable élastiquement dont les caractéristiques permettent de retenir l'appareil sans dégrader sa surface. Le serrage est assuré par deux ressorts de traction (63). Le vérin (28) agit uniquement pour desserrer le doigt de préhension (29) et donc pour libérer l'appareil à emballer.Un détecteur de serrage à vide, constitué par un contacteur électrique (71) actionné par une pièce (70) présentant une came, permet de détecter la fermeture de la griffe de préhension mobile en l'absence d'appareil. I1 évite ainsi tout risque de fonctionnement intempestif. Les figures 5 à 10 représentent des vues schématiques du dispositif à emballer à différents stades opératoires. La figure 5 représente le dispositif lorsque le palette de convoyage (100) supportant un appareil à emballer (101) vient d'arriver en position à l'aplomb du dispositif de préhension (103). La position de la palette de convoyage (100) est détectée par le moyen de détection (45'), qui déclencher l'érection de la butée d'arrêt (45). Le plateau mobile (5) est à cette étape en position basse, sa surface supérieure (106) étant positionnée légèrement sous le plan du convoyeur (3). La figure 6 correspond à l'étape suivante, dans laquelle le plateau (5) est déplacé verticalement d'une course (V1 + V2) où V1 désigne la course du premier vérin (6) et V2 désigne la course des vérins complémentaires (7, 8). Le plateau (5) est élevé jusqu'à sa position haute maximale correspondant à la position de l'article à emballer (101) entre les coussinets du dispositif de préhension (103). Lorsque le plateau (5) a atteint sa position haute, il est immobilisé, et le vérin (28) passe en position de repos, afin de libérer le doigt de préhension mobile (29) qui, sous l'effet du ressort de traction (63) vient appuyer le coussinet (61) du pion (30) contre la face latérale de l'article à emballer (101).L'article (101) est amené en appui contre les coussinets (60) du moyen de préhension fixe (23) et est enserré entre les quatres coussinets (60, 60', 61, 61 ) . Le déplacement latéral de l'article s'effectue par le glissement de la pallette de convoyage sur le plateau mobile. Après que l'article à emballer (101) soit bloqué entre les coussinets de préhension (60, 60', 61, 61'), le plateau (5) est ramené en position basse, sous l'effet des vérins (6, 7, 8). La figure 7 représente l'étape suivante dans laquelle l'article (101) est maintenu en position haute sous l'effet du dispositif de préhension. Le segment de convoyeur (3, 4) est basculé afin de provoquer l'évacuation du plateau de convoyage (100) qui pourra rouler sur chaîne de convoyage secondaire qui le transportera jusqu'au début du dispositif. A l'étape représenté en figure 8, l'article à emballer (101) est toujours maintenu en position haute, entre les doigts de préhension (23, 29). L'opérateur positionne l'emballage (110). Les doigts de centrage (12, 12') sont amenés en position avancée, sous l'effet du vérin (44) afin d'ajuster la position de l'emballage (110). Après retrait des doigts de centrage (12, 12') l'emballage (110) est amené en position haute sous l'action du plateau (5) qui se déplace d'une course V1 correspondant à la course du seul vérin principal (6) . Cette course est calculée de façon à ce que l'article maintenu entre les moyens de préhension (23, 29) vienne en contact avec le fond de l'emballage (110). Eventuellement un capteur tel qu'une jauge de contrainte ou un contacteur détecte la prise de contact de l'article à emballer avec le fond de l'emballage. Lorsque cette position est atteinte, le doigt mobile (29) est écarté sous l'effet du vérin (28), comme représenté en figure 9. Il libère ainsi l'appareil (101) en s'opposant à l'action du ressort de traction (63). La position ouverte est maintenue jusqu'à ce qu'un nouvel appareil (101) soit présenté entre les coussinets, telle que représenté en figure 10. Ainsi, à aucun moment les coussinets (60, 61) ne risquent de rayer la surface de l'appareil à emballer (101). Lorsque l'emballage (110) contenant l'appareil à emballer (101) est revenu en position basse, l'opérateur peut terminer les opérations d'emballage, en mettant en place, par exemple, les dispositifs de protection tels que blocs de calage, tissus de recouvrement de l'appareil, ou encore rabattre des volets de fermeture et collage ou agrafage des volets pour la fermeture définitive de l'emballage. A titre d'exemple, le ressort de traction (63) est taré pour exercer une force de 17 kilos, dans le cas ou l'appareil à emballer est constitué par une imprimante d'une poids d'environ 10 kilos. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple non limitatif. Il est bien évident que l'homme de métier sera à même de réaliser de nombreuses variantes, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'emballage semi-automatique ou automatique caractérisé en ce qu'il consiste à: a) transporter l'article à emballer (101) à l'aide d'une palette mobile (100) sur un convoyeur (3, 4); b) positionner l'article à emballer (101) à l'aplomb d'un dispositif de préhension (10); c) élever l'article à emballer (101) pour le positionner entre les moyens de préhension (24, 30) à l'aide d'un plateau (5) actionné par des vérins (6, 7, 8); d) resserrer les moyens de préhensions (24, 30) afin d'assurer le blocage de l'article à emballer (101) dans le dispositif de préhension (10); e) ramener le plateau mobile (5) en position basse afin que sa surface supérieure soit positionnée dans un plan sensiblement inférieur au plan du convoyeur (3, 4);; f) positionner l'emballage (110) en position ouverte à l'aplomb du dispositif de préhension, en position centrée g) élever l'emballage (110) jusqu'à ce que le fond de l'emballage vienne en contact avec l'article à emballer (101), maintenu entre les moyens de préhension h) desserrer les moyens de préhension afin de libérer l'article à emballer (101); i) ramener l'emballage (110) contenant l'article en position basse. 2 - Procédé d'emballage semi-automatique ou automatique selon la revendication principale caractérisé en ce que l'on procède entre l'étape e) et l'étape f) à l'inclinaison de la section du convoyeur (3, 4) se trouvant à la verticale du dispositif de préhension afin d'évacuer la palette de convoyage de l'article à emballer. 3 - Procédé d'emballage semi-automatique ou automatique selon la revendication 2 caractérisé en ce les palettes de convoyage sont transportées au début de la chaîne d'emballage par un deuxième convoyeur disposé sous le convoyeur principal. 4 - Dispositif pour l'emballage selon le procédé de l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte: - un convoyeur (40, 41, 42, 43, 3, 4) pour déplacer des articles à emballer (101) positionnés sur des palettes (100) - un plateau (5) mobile verticalement; - un dispositif de préhension (10) propre à maintenir l'appareil à emballer en position haute; - des moyens (6, 7, 8) pour commander l'élévation du plateau jusqu'à une première position haute correspondant au blocage de l'article à emballer par le moyen de préhension, ainsi que jusqu'à une seconde position haute dans laquelle l'article à emballer maintenu par le dispositif de préhension vient en contact avec le fond de l'emballage positionné sur le plateau. 5 - Dispositif pour l'emballage selon la revendication précédente caractérisé en ce que le segment de convoyeur (3, 4) prévu au niveau du plateau mobile est articulé afin de permettre l'évacuation de la palette par basculement dudit segment de convoyeur (3, 4). 6 - Dispositif pour l'emballage selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte un second convoyeur disposé sous le convoyeur principal pour le retour des palettes évacuées. 7 - Dispositif pour l'emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif de préhension est constitué par une platine supportant un première tige de préhension 23) fixe munie à son extrémité inférieure d'un pion (24) comportant un coussinet de serrage, et par une deuxième tige de préhension (29) mobile selon un axe sensiblement horizontal, et muni à son extrémité inférieure d'un pion comportant un coussinet de serrage. 8 - Dispositif pour l'emballage selon la revendication précédente caractérisé en ce que les pions sont solidaires des tiges de préhension par l'intermédiaire de rotules (64, 65) autorisant un débattement de quelques degrés par rapport à un axe perpendiculaire (68, 69) aux tiges de préhension. 9 - Dispositif pour l'emballage selon la revendication précédente caractérisé en ce que les coussinets de serrage sont constitués par des flasques (60, 61) en polyuréthanne. 10 - Dispositif pour l'emballage selon la revendication précédente caractérisé en ce que le doigt de préhension mobile est actionné en position de serrage par un ressort de traction (63) et en position d'ouverture par un vérin (28). 11 - Dispositif pour l'emballage selon la revendication 7 caractérisé en ce que le dispositif de préhension comporte un moyen de détection du serrage à vide. 12 - Dispositif pour l'emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le détecteur (45') de passage d'une palette de convoyage déclenchant l'érection d'une butée d'arrêt (45) de la palette en position sous le moyen de préhension.