Brevet FR2736904A1 — publié le 19970124

"Procédé et dispositif de saisie et de transfert d'objets empilés" La présente invention concerne un procédé et un dispositif de saisie et de transfert d'objets empilés utilisables en particulier dans des chaînes d'emballage, en particulier d'objets en forme de cuvettes emboîtées les unes dans les autres pour former une pile et servant, après leur transfert, à recouvrir des produits disposés sur des réceptacles, en particulier des oeufs. La présente invention a pour but de faire en sorte que les objets puissent être saisis et transférés un par un, en évitant qu'au moment de leur extraction de la pile, de préférence, il ne se produise des incidents, par exemple extraction de plusieurs objets de la pile ou impossibilité de saisir un objet ou dûs à des disparités de formes de ces objets, engendrant un arrêt intempestif d'une chaîne d'emballage. Selon un premier objet de l'invention, le procédé de saisie et de transfert d'objets empilés présentant des rebords s'étendant perpendiculairement à la direction d'empilage, consiste de préférence, successivement à maintenir le premier objet de la pile d'objets par des premiers moyens de maintien disposés en avant de son rebord, à amener des moyens de saisie et de transfert frontalement audit premier objet, à saisir ledit premier objet en un endroit distant desdits premiers moyens de maintien et exercer un effort dans le sens de son extraction de la pile, sans que son rebord ne se dégage desdits premiers moyens de maintien, à dégager lesdits premiers moyens de maintien pour libérer ledit premier objet, le rebord de ce dernier s'avançant au-delà desdits premiers moyens de maintien sous l'effet dudit effort et, simultanément, engager des seconds moyens de maintien en avant du rebord de l'objet suivant de la pile; et à dégager lesdits seconds moyens de maintien et, simultanément, engager lesdits premiers moyens de maintien en avant du rebord dudit objet suivant, de telle sorte que cet objet suivant puisse prendre la place dudit premier objet saisi et extrait ou évacué. Le procédé selon l'invention consiste de préférence à exercer ledit effort en déformant ledit objet jusqu'à ce qu'une partie de ce dernier vienne en appui contre une surface d'appui desdits moyens de saisie et de transfert. Le procédé selon l'invention consiste de préférence, après libération dudit objet saisi, à faire avancer au moins en partie la pile d'objets de telle sorte que ledit objet suivant vienne en appui contre lesdits premiers moyens de maintien. Le procédé selon l'invention consiste de préférence à exercer latéralement sur la pile d'objets un effort de maintien en des endroits distants desdits moyens de maintien, de telle sorte que les premiers objets de la pile d'objets n'y soient pas soumis. Le procédé selon l'invention consiste de préférence à disposer de façon inclinée ladite pile d'objets et à saisir et libérer les objets de cette pile par son extrémité la plus basse. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif de distribution et de transfert d'objets empilés présentant des rebords s'étendant perpendiculairement à la direction d'empilage, comprend de préférence un support sur lequel repose couchée latéralement la pile d'objets, des premiers moyens de maintien susceptibles d'occuper une position de maintien en avant du rebord du premier objet de la pile d'objets et une position dégagée de ce rebord, des seconds moyens de maintien susceptibles d'occuper une position de maintien en avant du rebord du deuxième objet de la pile d'objets et une position dégagée de ce rebord, des moyens pour déplacer lesdits premiers moyens de maintien de leur position de maintien à leur position dégagée et, simultanément, lesdits seconds moyens de maintien de leur position dégagée à leur position de maintien, et réciproquement, ainsi que des moyens de transfert susceptibles d'occuper une position de prise située frontalement au premier objet de la pile d'objets et une position éloignée de cette position de prise, et des moyens de saisie portés par lesdits moyens de transfert et susceptibles de saisir et déplacer ledit premier objet de la pile d'objets d'une distance telle que le rebord de cet objet puisse se déplacer au-delà desdits premiers moyens de maintien. Selon l'invention, lesdits moyens de transfert comprennent de préférence une surface d'appui contre laquelle ledit premier objet de la pile d'objets vient en contact sous l'effet desdits moyens de saisie. Selon une exécution préférée de l'invention, lesdits premiers et seconds moyens de maintien sont respectivement formés par des portions de disques portées en saillie par des arbres rotatifs, des moyens étant prévus pour faire tourner ces arbres. Selon l'invention, lesdites portions de disques présentent de préférence des rebords effilés dans le sens périphérique desdits arbres. Selon l'invention, lesdits moyens de saisie comprennent de préférence au moins une ventouse déformable venant en appui frontalement contre le premier objet de la pile d'objets lorsque lesdits moyens de transfert sont à leur position de prise et des moyens pour créer une dépression dans cette ventouse. Selon l'invention, ledit support comprend de préférence des moyens pour faire avancer par friction latérale contre la pile d'objets les objets le long dudit support. Selon l'invention, le dispositif comprend de préférence des moyens d'appui susceptibles de s'appliquer latéralement contre la pile d'objets en des endroits distants desdits moyens de maintien, de telle sorte que les premiers objets de la pile d'objets n'y soient pas soumis, et des moyens d'actionnement de ces moyens d'appui latéraux. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un dispositif de saisie et de transfert d'objets empilés, décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel - la figure 1 représente, en coupe longitudinale, un dispositif selon l'invention, en position de saisie ou de prise d'un objet - la figure 2 représente, en coupe longitudinale, le dispositif de la figure 1, en position de relâchement de l'objet saisi et transféré - la figure 3 représente une vue en bout selon la flèche F sur la figure 1, du dispositif en position de saisie ou de prise d'un objet; - la figure 4 représente partiellement en coupe, une vue en bout selon la flèche G sur la figure 2, du dispositif en position de relâchement d'un objet;; - la figure 5 représente, en coupe transversale parallèle à la direction d'extraction des objets de la pile d'objets, selon V-V de la figure 1, le dispositif en position de saisie et dans une première étape de cette saisie d'un objet - la figure 6 représente une vue correspondant à la figure 5, dans une seconde étape de cette saisie - la figure 7 représente une vue correspondant à la figure 5, dans une troisième étape de cette saisie - la figure 8 représente une vue correspondant à la figure 5, dans une quatrième étape de cette saisie - et la figure 9 représente une vue correspondant à la figure 5, dans une étape ultérieure à cette saisie, l'objet étant transféré. Le dispositif de saisie et de transfert représenté sur les figures, qui est repéré d'une manière générale par la référence 1, est destiné à la saisie un par un d'objets constitués par des coiffes 2 en forme de cuvettes, par exemple en matière plastique thermoformée de faible épaisseur, gerbées de façon à constituer une pile 3, et au transfert de la coiffe saisie sur des réceptacles 4 amenés par un tapis roulant 6 à une station de recouvrement 6a. Les coiffes 2, qui sont sensiblement de section carrée ou rectangulaire, présentent un rebord périphérique 7 qui s'étend perpendiculairement à la direction de leur empilage et présentent une forme telle qu'il subsiste lorsqu'elles sont empilées un écart 8 entre les rebords 7 de deux coiffes adjacentes. Le dispositif 1 comprend un support 9 sur lequel est disposée, couchée sur un côté, la pile 3 de coiffes 2, ce support 9 étant incliné d'environ 200 de telle sorte que les fonds 10 des coiffes sont orientés vers le côté le plus bas. Dans l'exemple, ce support 9 est constitué de deux chaînes espacées dans le sens transversal et montées sur deux axes transversaux d'extrémité 12 et 13. En outre, des guides latéraux 1 la permettent de maintenir la pile 3 sur ces chaînes. Comme on le voit en particulier sur les figures 3 à 9, le dispositif 1 comprend des moyens de maintien des coiffes 2 de la pile 3 qui sont constitués par quatre organes de maintien 14 disposés par deux de part et d'autre de la pile 3, les deux organes situés de chaque côté étant espacés dans le sens vertical. Ces organes de maintien 14 comprennent respectivement des arbres 15 à axe parallèle à l'axe de la pile 3 de coiffes 2, qui portent en saillie une portion de disque avant 16 et une portion de disque arrière 17 décalées le long de l'arbre 15. Ces portions de disque 16 et 17 présentant des bords droits découpés 18 et 19 parallèles et situés de part et d'autre de l'axe 15, de telle sorte qu'entre ces bords découpés 18 et 19 les portions de disque 16 et 17 d'un arbre 15 se recouvrent à distance. En outre, les disques 16 et 17 sont effilés en direction de leurs bords découpés 18 et 19. Comme le montre la figure 4, les deux organes de maintien 14 situés de chaque côté de la pile 3 de coiffes sont respectivement susceptibles d'être entraînés en rotation grâce à une crémaillère coulissante 20 en prise avec des parties dentées 21 des arbres 15 de ces organes, cette crémaillère 20 étant susceptible d'être entraînée en coulissement grâce à un vérin 22, entre deux positions extrêmes correspondant à une rotation d'un demi-tour des organes 14. Dans ces positions extrèmes, les bords 18 et 19 des disques 16 et 17 s'étendent parallèlement aux côtés latéraux de la pile 3 de coiffes. Comme on le décrira plus loin plus précisément, les organes de maintien 14 sont disposés de telle sorte que, dans leurs positions extrèmes, leurs disques 16 et 17 sont, alternativement, sur le parcours des rebords 7 des coiffes 2 de la pile 3 de coiffe. Le dispositif 1 comprend un mécanisme de transfert repéré d'une manière générale par la référence 23, qui est situé en avant de la première coiffe 2a de la pile 3 de coiffe, du côté le plus bas de cette dernière. Ce mécanisme de transfert 23 comprend deux bras latéraux parallèles opposés 24 qui sont fixés par l'une de leurs extrémités sur un arbre de pivotement transversal 25, et un pendule 26 qui comprend deux bras latéraux parallèles opposés 27 et une traverse 28, les bras 27 étant à l'intérieur des bras 24 et reliés à ces derniers par l'intermédiaire d'axes de pivotement 29, au voisinage de la traverse 28 et ces bras latéraux 27 présentent respectivement des lumières 30 qui s'étendent dans le sens de leur longueur, dans lesquelles sont engagés respectivement des pivots transversaux opposés 31. Sur son côté opposé aux bras latéraux 7, la traverse 28 porte une plaque 32 et, à distance de cette dernière, une plaque frontale 33, des pieds 32a reliant ces plaques 32 et 33. La plaque 32 porte quatre ventouses déformables 34 qui s'étendent au travers de passages 35 ménagés dans la plaque frontale 33 et qui sont reliées à une source de dépression non représentée par des conduits souples. L'arbre transversal 25 est situé légèrement en dessous du plan inférieur de la pile 3 et en avant de la première coiffe 2a de cette pile et les pivots 31 sont situés dans le plan médian incliné de la pile 3 et en avant de cette première coiffe 2a. Le mécanisme de transfert 23 comprend un vérin 36 qui est relié à l'un des bras 24, extérieurement, par un axe transversal 36a et qui permet de déformer ce mécanisme de transfert entre deux positions extrèmes, l'une de relâchement et l'autre de prise. En position de relâchement, les bras latéraux 24 s'étendent horizontalement et vers l'avant et les bras latéraux 27 s'étendent verticalement, la traverse 28 étant en bas et la plaque frontale 33 étant horizontale et tournée vers le bas. En position de prise, les bras latéraux 27 sont disposés sensiblement dans le plan transversal médian de la pile 3 de coiffes 2, la traverse 28 est située du côté de la face frontale 10 de la pile 3, correspondant au fond de la première coiffe 2a de cette pile 3, la plaque 33 est tournée du côté de cette face frontale 10 et les bras latéraux 24 sont orientés vers le haut. Lorsque le mécanisme de transfert 23 passe de sa position de prise à sa position de relâchement, et réciproquement, les bras latéraux 27 coulissent sur les pivots transversaux 31 et les axes transversaux 29 passent entre ces pivots transversaux 31 et l'arbre transversal 25. Par ailleurs, l'arbre transversal 25 du mécanisme de transfert 23 est relié à l'arbre 13 du support 9 de la pile 3 par l'intermédiaire de trois leviers 37, 38 et 39 montés en série de telle sorte que le mouvement de rotation de l'arbre transversal 25 provoque un mouvement en sens inverse de l'arbre transversal 13, cet arbre 13 étant relié aux chaînes 1 1 par l'intermédiaire de roues à cliquet 40, de telle sorte que, lorsque le mécanisme de transfert 23 passe de sa position de relâchement à sa position de prise, les brins supérieurs des chaînes 11 sur lesquelles repose la pile 3 de coiffes se déplacent dans le sens de leur pente. On va maintenant décrire comment fonctionne le dispositif de saisie et de transfert 1 représenté sur les figures qui vient d'être décrit. Dans une position initiale, la pile 3 de coiffes est avancée jusqu'à une position telle que le rebord périphérique 7a de sa première coiffe 2a est en appui contre les disques avant 16 des organes de maintien 14, les disques 17 de ces organes 14 étant en conséquence dégagés latéralement à la pile 3. Le mécanisme de transfert 23 est dans sa position de prise décrite précédemment dans laquelle en outre sa plaque frontale 33 est à distance du fond 10a de la première coiffe 2a et dans laquelle les ventouses 34 sont en appui contre ce fond 10a. Cette position initiale est représentée sur les figures 1, 3 et 5. Dans cette position de prise du mécanisme de transfert 23, on crée une dépression dans les ventouses 24 qui, sous l'effet de cette dépression, tirent sur le fond 10a jusqu'à l'amener, dans sa partie centrale, en appui contre la plaque frontale 33, par déformation de la coiffe 2a vers l'avant, sans toutefois que son rebord 7a ne s'échappe des disques avant 16 des organes de maintien 14. Cette position est montrée sur la figure 6. Ensuite, en commandant les vérins 22, on actionne les organes de maintien 14 jusqu'à leur autre position extrème. Lors de ce mouvement, leurs disques avant 16 glissent sur le rebord 7a de la première coiffe 2a en même temps que leurs disques arrière 17 s'engagent entre le rebord 7a de la première coiffe 2a et le rebord 7b de la coiffe suivante 2b. En fin de course, les disques avant 16 des organes de maintien 14 libèrent le rebord 7a de la première coiffe 2a et les disques arrières 17 des organes de maintien 14 s'étendent en avant du rebord 7b de la coiffe suivante 2b et maintiennent cette dernière et en conséquence la pile 3.Lors de cette libération, la première coiffe 2a, sous l'effet des ventouses 14, reprend sa forme initiale et son fond 10a vient complètement en appui contre la plaque frontale 33, son rebord 7a s'étant déplacé ou avancé au-delà des disques avant 16 des organes de maintien 14. Cette position est visible sur la figure 7. Ensuite, on actionne les organes de maintien 14 pour les ramener à leur position initiale, leurs disques avant 16 reprenant leur position initiale en avant du rebord 7b de la coiffe suivante 2b. Cette position est montrée sur la figure 8. On actionne le vérin 36 du mécanisme de transfert 23 de manière à amener ce dernier à sa position de relâchement, emmenant avec lui la première coiffe 2a jusqu'à la station de recouvrement 6a, la coiffe 2a passant au dessus de l'arbre transversal 25 et entre cet arbre et l'axe transversal commun des pivots transversaux 31 et pivotant d'environ 1100. Cette position de relâchement est montrée sur les figures 2 et 9. On peut alors supprimer la dépression dans les ventouses 34, ce qui libère la coiffe saisie et transférée 2a, cette dernière se déposant par gravité sur le réceptacle 4 préalablement amené par le tapis 6 à la station 6a. La coiffe saisie et transportée 2a étant relâchée, on actionne le mécanisme de transfert 23 jusqu'à le ramener à sa position de prise initiale décrite précédemment. Lors de ce mouvement, les chaînes 1 1 déplacent la pile 3 de coiffes vers le bas par friction sur la face inférieure de cette dernière, amenant ainsi de façon certaine la coiffe suivante précitée 2b dans la position qu'occupait la première coiffe précitée 2a extraite de la pile 3. Le cycle qui vient d'être décrit peut alors être répété pour saisir et transférer successivement les coiffes de la pile 3 au dessus de réceptacles 4 successivement amenés à la station de recouvrement 6a. Afin que les premières coiffes de la pile 3 de coiffes ne soient pas trop sollicitées en direction des disques des organes de maintien 14 sous l'effet de la pente des chaînes 1 1 et du mouvement de ces dernières, le dispositif 1 comprend des tampons souples d'appui 41 disposés latéralement à la pile 3 de coiffes et susceptibles de venir en appui sur les côtés latéraux de cette pile, laissant libre de se déplacer vers le bas un certain nombre des premières coiffes et en empêchant ainsi les coiffes situées au-dessus de glisser. Ces tampons 49 sont déplacés vers l'extérieur par des vérins 42 de façon à libérer la pile 3 lorsqu'un certain nombre de coiffes ont été extraites de cette pile 3 puis ramenés à leur position d'appui. Ainsi, les premières coiffes de la pile 3 ne sont pas écrasées par les coiffes suivantes contre les disques des organes de maintien 14. Par ailleurs, le dispositif 1 comprend bien entendu un châssis 50 permettant de porter de façon habituelle les éléments mobiles qui le constituent, ce châssis présentant en particulier des flasques opposés verticaux 51 et 52 entre lesquels est monté le disposititf de transfert 23. De plus, les différents éléments qui constituent le dispositif 1 peuvent être réglables afin de s'adapter à des coiffes de dimensions différentes. La présente invention ne se limite pas à l'exemple ci-dessus décrit. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre décrit par les revendications annexées. REVENDICA TIONS 1. Procédé de saisie et de transfert d'objets empilés présentant des rebords s'étendant perpendiculairement à la direction d'empilage, caractérisé par le fait qu'il consiste, successivement - à maintenir le premier objet (2a) de la pile (3) d'objets par des premiers moyens de maintien (16) disposés en avant de son rebord; - à amener des moyens de saisie et de transfert (23) frontalement audit premier objet - à saisir ledit premier objet en un endroit distant desdits premiers moyens de maintien et exercer un effort dans le sens de son extraction de la pile, sans que son rebord (7a) ne se dégage desdits premiers moyens de maintien;; - à dégager lesdits premiers moyens de maintien (16) pour libérer ledit premier objet, le rebord de ce dernier s'avançant au-delà desdits premiers moyens de maintien sous l'effet dudit effort et, simultanément, engager des seconds moyens de maintien (17) en avant du rebord de l'objet suivant (2b) de la pile; - et à dégager lesdits seconds moyens de maintien (17) et, simultanément, engager lesdits premiers moyens de maintien (16) en avant du rebord dudit objet suivant (2b), de telle sorte que cet objet suivant (2b) puisse prendre la place dudit premier objet saisi et extrait ou évacué (2a). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à exercer ledit effort en déformant ledit objet (2a) jusqu'à ce qu'une partie de ce dernier vienne en appui contre une surface d'appui (33) desdits moyens de saisie et de transfert (23). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il consiste, après libération dudit objet saisi, à faire avancer au moins en partie la pile (3) d'objets de telle sorte que ledit objet suivant (2b) vienne en appui contre lesdits premiers moyens de maintien (16). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il consiste à exercer latéralement sur la pile (3) d'objets un effort de maintien en des endroits distants desdits moyens de maintien, de telle sorte que les premiers objets de la pile d'objets n'y soient pas soumis. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il consiste à disposer de façon inclinée ladite pile d'objets et à saisir et libérer les objets de cette pile par son extrémité la plus basse. 6. Dispositif de distribution et de transfert d'objets empilés présentant des rebords s'étendant perpendiculairement à la direction d'empilage, en particulier pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un support (11) sur lequel repose couchée latéralement la pile d'objets, - des premiers moyens de maintien (16) susceptibles d'occuper une position de maintien en avant du rebord du premier objet de la pile d'objets et une position dégagée de ce rebord, - des seconds moyens de maintien (17) susceptibles d'occuper une position de maintien en avant du rebord du deuxième objet de la pile d'objets et une position dégagée de ce rebord, - des moyens (15) pour déplacer lesdits premiers moyens de maintien de leur position de maintien à leur position dégagée et, simultanément, lesdits seconds moyens de maintien de leur position dégagée à leur position de maintien, et réciproquement, - des moyens de transfert (23) susceptibles d'occuper une position de prise située frontalement au premier objet de la pile d'objets et une position éloignée de cette position de prise, et - des moyens de saisie (34) portés par lesdits moyens de transfert et susceptibles de saisir et déplacer ledit premier objet (2a) de la pile (3) d'objets d'une distance telle que le rebord (7a) de cet objet puisse se déplacer au-delà desdits premiers moyens de maintien (16). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens de transfert (23) comprennent une surface d'appui (33) contre laquelle ledit premier objet (2a) de la pile d'objets vient en contact sous l'effet desdits moyens de saisie (34). 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que lesdits premiers et seconds moyens de maintien sont respectivement formés par des portions de disques (16, 17) portées en saillie par des arbres rotatifs (15), des moyens (20) étant prévus pour faire tourner ces arbres. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que lesdites portions de disques présentent des rebords (18, 19) effilés dans le sens périphérique desdits arbres. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait que lesdits moyens de saisie comprennent au moins une ventouse déformable (34) venant en appui frontalement contre le premier objet de la pile d'objets lorsque lesdits moyens de transfert (23) sont à leur position de prise et des moyens pour créer une dépression dans cette ventouse. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé par le fait que ledit support comprend des moyens (11) pour faire avancer par friction latérale contre la pile d'objets les objets le long dudit support. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'appui (41) susceptibles de s'appliquer latéralement contre la pile d'objets en des endroits distants desdits moyens de maintien (16), de telle sorte que les premiers objets de la pile d'objets n'y soient pas soumis, et des moyens d'actionnement (42) de ces moyens d'appui latéraux.