Brevet FR2768416A1 — publié le 19990319

La présente invention concerne un dispositif de transfert particulièrement pour une machine de transfert de produits divers en lots ou séparés, comme des bouteilles, des flacons, des boites de conserve. Dans l'état de la technique, on dispose de divers dispositifs pour réaliser le transfert de produits particulièrement pour en réaliser le conditionnement sur des supports comme des caisses, des barquettes ou des films thermoplastiques. Selon les dispositifs de l'état de le technique, il faut être capable de résoudre les problèmes suivants. Tout d'abord, il faut pouvoir faire suivre au produit ou au lot de produits à transférer des chemins complexes, souvent en trois dimensions. L'interaction entre le produit ou lot de produits à transférer et le dispositif de transfert qui opère le déplacement doit laisser intact le produit, ne pas le faire basculer et le conserver de manière sûre, sans risque de chute lors du transfert. Par ailleurs, les lots de produits doivent pouvoir suivre des changements de direction. Les dispositifs de l'état de la technique sont alors complexes et on dispose en particulier des étoiles tournantes et des tapis croisés. Par ailleurs, le mouvement des produits lors de leur transfert peut ne pas pouvoir etre uniforme, soit que les traitements exécutés pendant le transfert demandent un tel ajustement des déplacements (par exemple une modification de la vitesse), soit qu'il faille régler l'espacement ou pas entre deux produits ou lots de produits successifs. Les solutions de l'état de la technique, là aussi, sont coûteuses et complexes et n'assurent pas suffisamment la sécurité des produits transportés, particulièrement quand la chaîne de transfert doit absorber de fortes cadences. La présente invention apporte remède à ces problèmes et à d'autres encore. En effet, selon un objet de l'invention, le dispositif de transfert, notamment de produits ou de lots de produits comme des bouteilles, des flacons, des boites de conserve, comporte - une pluralité de chariots équipés chacun d'au moins une interface de transfert d'au moins un produit du lot à transférer par le mouvement du chariot - un chemin le long duquel la pluralité de chariots est astreinte à se déplacer ; et de plus chaque chariot est entraîné par des moyens moteurs desdits chariots de sorte que le chariot soit accéléré ou retardé dans au moins une zone dudit chemin relativement à son mouvement dans une zone adjacente. Ainsi, on peut accélérer et/ou ralentir les chariots et/ou modifier à volonté le pas entre deux chariots successifs. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif de l'invention est tel que le chariot est disposé sur un axe d'entraînement dont au moins une extrêmité est astreinte à suivre une came selon le chemin prédéterminé, et/ou comporte une roue dentée engrenée sur une chaîne, alternativement, chaque extrêmité étant en relation avec une came et/ou portant une roue dentée de sorte que le chariot suive une orientation prédéterminée. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif de l'invention est tel que l'axe d'entraînement du chariot est solidaire d'un pousseur actionné par lesdits moyens moteurs. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif de l'invention est tel que lesdits moyens moteurs desdits chariots comportent au moins une première chaîne mûe par ses propres moyens moteurs, chaque pousseur étant solidaire d'une roue dentée engrenée sur la dite chaîne, de sorte que les chariots suivent au moins un premier mouvement le long du dit chemin. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif de l'invention est tel que les dits moyens moteurs desdits chariots comportent au moins des secondes chaines, mues par leurs propres moyens moteurs, chaque pousseur étant solidaire d'une roue dentée engrenée sur la dite seconde chaîne, de sorte que les chariots suivent au moins un second mouvement le long du dit chemin, les dites secondes chaînes étant disposées dans au moins une zone dudit chemin. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif de l'invention est tel que ladite première chaîne est mobile, et en ce qu'elle coopère avec une autre chaîne fixe, sur laquelle est aussi engrenée chaque roue des pousseurs, ladite autre chaîne étant interrompue au droit des zones dans lequelles sont disposés les dites secondes chaînes. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif de l'invention est tel que pour permettre de produire un pas variable entre deux chariots successifs sur le chemin, les pousseurs qui les entraînent sont de plusieurs longueurs respectivement courte et longue. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif de l'invention est tel que lesdits moyens moteurs sont aptes à produire une accélération et/ou une décélération de chaque chaîne selon des séquences prédéterminées. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif de l'invention est tel que chaque chariot comporte un plateau monté sur une glissière coulissant dans une fente du corps sous l'action de moyens moteurs et en ce que le plateau porte l'interface de transfert, par préhension notamment. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à l'aide de la description et des dessins qui sont - la figure 1 : une vue schématique d'un dispositif de transfert selon l'état de la technique - la figure 2 : une vue schématique d'une interface de transfert utilisée dans le dispositif de transfert de l'invention - la figure 3 : un schéma pour expliquer le moyen de l'invention permettant d'effectuer le mouvement de transfert - la figure 4 : une vue schématique en perspective d'une partie du dispositif de transfert selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5 : une vue schématique d'un détail de la partie décrite à la figure 4 selon un mode de réalisation de l'invention. A la figure 1, on a représenté une vue schématique d'un dispositif de transfert selon l'état de la technique. Le dispositif de transfert représenté est un cycleur 1 qui comporte une chaîne sans fin 2 sur laquelle sont montées transversalement des barres 3, régulièrement réparties, qui servent d'interface de transfert au dispositif de transfert 1. Le cycleur 1 est disposé au dessus d'un tapis 7 et tourne sur des roues 4 et 5 entraînées par une motorisation convenable. Sur le tapis 7, sont disposés des produits 6 ici accumulés à l'entrée du cycleur. Quand une barre 3 vient en interaction avec le produit 8, elle pousse celui-ci et le sépare du lot, ou lui confère une nouvelle direction de transfert selon la flèche 9. A la sortie du cycleur 1, est disposé un autre dispositif de transfert comme un convoyeur 12, sur lequel se déplacent les produits 12 sortis du cycleur 1. on remarque particulièrement que ce genre de dispositif, par application d'un couple de renversement 11 quand la barre 3 pousse le produit a tendance à le renverser. A la figure 2 on a représenté une vue schématique d'une interface de transfert utilisée dans le dispositif de transfert de l'invention. L'interface envisagée est constituée par une tête de préhension 24 montée sur un chariot 20 solidaire du dispositif de transfert proprement dit, non représenté sur cette figure. La tête de préhension 24 comporte une ouverture dans laquelle une pince 25 ou un boudin gonflable vient saisir par serrage le haut du produit 23. On conçoit ainsi que le produit peut être enlevé du tapis 21 depuis sa position initiale 22 puis transféré selon tout mouvement de transfert appliqué au chariot 20. D'autres types d'interface de transfert sont possibles en préhension ou autrement. A la figure 3, on a représenté un moyen permettant d'effectuer le mouvement de transfert dans le dispositif de transfert de l'invention. En effet, les produits ou les lots sont systématiquement déposés après leur saisie par la tête de préhension sur un convoyeur de sortie (non représenté). Cette fonction de dépose est assurée par le dispositif de transfert. La structure de la machine de l'invention est telle que l'on tient compte du fait que lorsque les lots devront être introduits dans un support présentant un flan, il faudra leur faire suivre un chemin vertical au-dessus du niveau d'introduction dans le support. Il est ainsi prévu que les produits ou lots sont élevés et abaissés lors de leur transfert par le dispositif de transfert de l'invention. A la figure 3, on a représenté schématiquement ces mouvements à l'aide d'un chemin 60 donné à titre d'exemple. Ce chemin est celui suivi par une tête de préhension 24. Un lot de produits 62 a été amené selon la flèche 61, dans le plan du transfert. Le chemin 60 comporte alors une première rampe ou profil ascendant 67 de sorte que le lot 62 s'élève selon un mouvement ascendant 66. Le lot 62 poursuit son transfert sur le chemin 60, tandis qu'un support de conditionnement 63 (ici une caisse ouverte à sa face supérieure) est apporté par la source correspondante de la machine selon la flèche 64 dans le plan du transfert. De préférence, les moyens pour apporter le support de conditionnement sont constitués par un convoyeur non représenté. Le chemin 60 présente alors dans la zone de réception du lot 62 sur son support 63, une rampe ou profil descendant 69, de sorte que le lot de produits 62 et/ou le support 63 prennent un mouvement de rapprochement selon la flèche 70, et que le lot de produits 62 est posé par son ouverture sur le support 63. On conçoit ainsi que finalement, quelle que soit la géométrie ou le type du support, le mouvement relatif du lot à conditionner et de son support est inchangé. On comprend aussi que, si aucun support n'est présent, le lot descend directement jusqu'au niveau du convoyeur, par exemple pour y être fardelé, ou pour subir tout traitement convenable (collage d'étiquettes, application de bouchons, de marques, etc.). La différence de niveau entre les divers modes de dépose du lot est assurée par - une personnalisation de la machine en changeant le profil descendant 69 et/ou - un réglage de la course du vérin de mobilisation du chariot 24 et/ou des têtes de préhension 23, si le chariot en porte plusieurs, comme c'est toujours le cas quand le chariot sert à transférer un lot de plusieurs produits 23. Par ailleurs, le chemin 60 présente ultérieurement une rampe ou profil ascendant 71, de sorte que les moyens de préhension comme la tête 24 puissent relacher le lot sélectionné et/ou être escamotés du trajet 73 du lot sélectionné, et puissent aussi rattraper le niveau relatif du chemin 60 entre la zone de sélection où il transfère le lot à conditionner 62 et la zone de réception où il le dépose sur le support 63, alternativement, sur un convoyeur de sortie (non représenté à la figure 3). A la figure 4, on a représenté un mode de réalisation 100 du carroussel à pas variable, qui est ici la forme de réalisation du dispositif de transfert de l'invention. Le carroussel 100, représenté schématiquement à la figure 4, comporte une pluralité de chariots, le seul chariot 102 y étant représenté, sensiblement tous parallèles et verticaux. Les chariots se déplacent sensiblement horizontalement selon un circuit fermé. L'écartement ou le pas entre deux chariots consécutifs peut être varié le long de ce circuit. Le carroussel 100 comporte de plus des têtes de préhension (non représentées à la figure 4), comme la tête 24 représentée à la figure 2, et qui sont montées sous un plateau de support 101 monté sur chaque chariot 102. Le plateau 101 est monté sur une glissière G qui coulisse dans une fente F verticale pratiquée sur le corps C du chariot 102, de sorte que le plateau 102 et ses têtes de préhension sont mobiles verticalement sous l'action d'une came mécanique, qui peut prendre la forme du chemin 60, représenté à la figure 3. Ce mouvement est le même pour chacun des chariots, comme le chariot 102, montés sur le carroussel 100. Chaque chariot 102 est équipé d'un levier 103, dit levier anti-rotation, qui est engagé sur une came mécanique 104, schématiquement représentée en traits mixtes à la figure 4, de sorte que l'orientation des têtes de préhension montées sur les chariots et donc des plateaux 101, est déterminée par le profil de la came 104. Chaque chariot 102 est monté par une liaison ou pivot (non représenté) sur un axe d'entraînement 105, 105'. Chaque axe d'entraînement permet d'entrainer le chariot qui lui est associé dans son mouvement de transfert sur le carroussel 100. Dans ce cas, le chemin 60, représenté à la figure 3, est lui aussi conforme à la trajectoire des chariots du carroussel. Selon l'invention, le carroussel 100 est réalisé de sorte que le pas, ou écartement, entre deux chariots successifs, soit variable le long de la trajectoire. Ainsi, au droit de la zone dans laquelle les têtes de préhension viendront saisir le lot de produits à conditionner, le pas entre deux chariots est adapté aux dimensions des lots à saisir. Si, dans la zone d'accumulation des produits à conditionner les produits sont serrés, le pas entre deux chariots doit etre réduit. Puis, le pas entre deux chariots successifs sur la trajectoire du carroussel 100 augmente quand les lots sont transférés vers la zone de dépôt du lot sur le convoyeur, alternativement sur le support porté par le convoyeur. De cette façon, la vitesse de transfert dans le plan de transfert du lot à conditionner tend à égaler la vitesse de transfert du convoyeur, alternativement du support porté par le convoyeur. Dans cette section de la trajectoire du carroussel 100, la vitesse de chaque chariot est donc accélérée. Puis, le chariot doit suivre le convoyeur, alternativement le support porté par le convoyeur, sur lequel le lot est déposé, et la vitesse du chariot sur la trajectoire du carroussel 100 est alors maintenue égale à celle de transfert du lot conditionnement. Enfin, la trajectoire du carroussel 100 ramène le chariot à la zone où un nouveau lot de produits à conditionner doit être saisi. Le chariot doit alors prendre une vitesse conforme & celle des produits d conditionner dans leur section d'accumulation. Puis, le chariot est placé à la vitesse désirée pour le fonctionnement des organes de préhension, montés sur son plateau. Le carroussel 100 comporte des moyens pour adapter la vitesse de transfert des lots en fonction des cadences de la machine et/ou des dimensions des lots On va maintenant décrire un mode de réalisation du moyen qui permet d'adapter le pas et les vitesses des chariots sur la trajectoire du carroussel 100. à la figure 4, chaque, extrêmité de l'axe d'entraînement 105, 105' est équipée de roues dentées 106 et 107 et est guidée selon les traits mixtes 130, 131 par une came, Ces roues dentées sont engrenées sur des chaînes fixes 108 et 109. L'action combinée des roues. et des cames 1S0, 131 a pour conséquence que l'axe d'entraînement présente, quels que soient les efforts qu'il subit, une orientation constante. Sous le chariot 102, sur l'axe d'entralnement 105, 105', est disposé un pousseur 110, équipé à es deux extrêmités de roues dentées, respectivement 111, à son extrêmité inférieure, et 112, à son extrêmité supérieure. A l'aide de la fi figure 5, on va mieux décrire le pousseur Chaque pousseur 160 ou 164, monté sur un axe d'entraînement 161 ou 165, est réalisé sous la forme d'un tube creux pouvant librement tourner autour de son axe d'entraînement 161 ou 165. Il peut coopérer selon les besoins avec un roulement ou un palier lubrifié. En réalité, les pousseurs sont destinés & rester & la mOme hauteur le long d. l'axe d'entraînement, mais ce sont leurs mouvements qui réalisent l'entraînement de l'axe d'entraiaement dans le plan de transfert, c'est-à-dire le long de la trajectoire du carroussel. On remarque à la figure 5 que deux pousseurs successifs 160 et 164 présentent des hauteurs, ou distances entre les roues dentées supérieure 158 et 166 et inférieure 159 et 163, différentes, les roues supérieures 158 et 166 restant au même niveau sur leur axe d'entraînement, et les roues inférieures 159 et 163 se trouvant sur l'un ou l'autre de deux niveaux. Plus de deux niveaux et hauteurs sont prévus pour des applications particulières de l'invention. En se référant à nouveau à la figure 4, on remarque aussi l'alternance de pousseurs longs 110 et courts 110' sur les 5 équipages mobiles analogues à l'équipage mobile 101 - 112. Chacune des roues supérieures des pousseurs 110, 110' est engrenée sur une chaine crantée 113 extérieure, fixe, et sur une chaîne crantée 114 intérieure, mobile, entraînée par ses moyens moteurs 115, 115'. La chaîne fixe extérieure 113 est disposée dans des zones où les roues inférieures des pousseurs ne sont pas elles-même engrenées sur des chaînes 116, 118. La chaîne fixe 113 est interrompue dans chaque zone où le mouvement des pousseurs est varié par les moyens moteurs 108 - 119 du carroussel 100. Plus particulièrement, la chaîne fixe 113 est interrompue au niveau de la seconde section de sélection 31 de la machine de conditionnement. Par ailleurs, les roues inférieures des pousseurs "courts", comme la roue 163 du pousseur 165 de la figure 5, sont, sur des parties seulement de la trajectoire des équipages mobiles, comme l'équipage mobile 101-112, de la figure 4, engrenées sur une chaîne mobile 116, entraînée par ses moyens moteurs 117, 117'. De même, les roues inférieures des pousseurs "longs", comme la roue 159 du pousseur 160 de la figure 5, sont, sur des parties seulement de la trajectoire des équipages mobiles, comme l'équipage mobile 101-112, de la figure 4, engrenées sur une chaîne mobile 118, entraînée par ses moyens moteurs 119, 119'. Dans le mode de réalisation de la figure 4, une seule zone de chaînes a été prévue pour les roues inférieures des pousseurs. Il en résulte que la chaîne 113 est interrompue une seule fois. Dans d'autres modes de réalisation, la chaîne 113 est interrompue en d'autres endroits, et des chaînes mobiles analogues à la paire de chaînes 116 et 118, y sont disposées de façon à agir sur la vitesse de transfert des équipages mobiles, comme l'équipage mobile 101-112 de la figure 4. En se reportant à nouveau à la figure 5, des chaînes respectivement 152 et 156 pour les roues extrêmes des axes d'entraînement 161 et 165 sont représentées. De plus, la chaine commune 153 aux roues supérieures des pousseurs 160 et 164 est aussi représentée. Enfin, la paire de chaînes mobiles 154 et 155 est indiquée, la chaîne 154 concernant les pousseurs courts 164 et la chaîne 155 concernant les pousseurs longs. Il est clair que cette disposition en deux niveaux permet ainsi de changer le comportement cinématique des pousseurs l'un après l'autre, et donc de changer le pas entre deux pousseurs ou équipages mobiles le long de la trajectoire du carroussel. Il est aussi possible d'ajouter d'autres niveaux de chaînes mobiles (non représentées) si un degré supplémentaire de liberté était nécessaire pour concevoir un carroussel à pas variable selon cet aspect de l'invention. On va maintenant expliquer comment fonctionnent les moyens moteurs 115, 115' et 117, 117' qui entraînent les chaînes 116 et 118 et leur effet sur le défilement des équipages mobiles, et les têtes de préhension, comme la tête 5 de la machine de la figure 1. Quand le pousseur d'un équipage mobile, comme l'équipage 101-112 de la figure 4, est disposé dans la zone de la chaîne fixe 113, la roue dentée supérieure 112 roule entre la chaîne fixe 113 et la chaîne fixe 114, et l'axe d'entraînement est poussé par le pousseur. De ce fait, il tourne lui-même du fait de l'engrènement entre ses roues dentées supérieure 106 sur la chaîne fixe 108 et inférieure 107 sur la chaîne fixe 109, qui lui assurent une parfaite position verticale tout le long de la trajectoire. L'équipage mobile 101-112 se déplace donc sous l'action du seul moyen moteur 113-115, par exemple à une vitesse constante, et le pas entre deux équipages mobiles consécutifs dans cette portion de la trajectoire reste constant. Lorsque la chaîne 113 est interrompue dans la zone de la trajectoire où sont disposées les chaines mobiles 116 et 118, on conçoit que chaque pousseur prend alors une vitesse qui est imposée par l'addition des effets moteurs de la chaîne 114 et de la chaîne 116 pour les pousseurs courts et de la chaîne 118 pour les poussoirs longs. Il en résulte qu'en appliquant un profil de vitesse convenable à chacune des chaînes mobiles 116 et 118, il est possible de ralentir l'un des équipages mobiles et d'accélérer son successeur et son prédécesseur, ce qui aura pour effet de faire varier le pas entre deux équipages mobiles successifs. Enfin, en choisissant des lois d'accélération des chaînes mobiles 116 et 118, il est possible d'adapter les mouvements du carroussel à tout type de lot à conditionner, ainsi qu'on l'a précédemment décrit. Il est clair que le fonctionnement le plus simple est acquis en donnant, en régime permanent, une vitesse constante à la chaîne mobile 114, commune à tous les équipages mobiles. Il est clair aussi que le mécanisme des chaînes innterrompues pourrait être réalisé de manière équivalente par des chariots automoteurs, un automate programmable reproduisant une telle séquence selon la position sur la trajectoire et la place du chariot automoteur dans la séquence des équipages mobiles. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transfert, notamment de produits ou de lots de produits comme des bouteilles, des flacons, des boites de conserves, caractérisé en ce qu'il comporte - une pluralité de chariots (102) équipés chacun d'au moins une interface de transfert (24,25) d'au moins un produit du lot à transférer par le mouvement du chariot r - un chemin (60) le long duquel la pluralité de chariots est astreinte a se deplacer ; et On ce que chaque chariot (102) est entraiflé par des moyens moteurs (108-119) de Sorte que le chariot soit accéléré ou retardé dans au moins une zone dudit chemin (60) relativement & son mouvement dans une zone adjacente. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot est disposé sur un axe d'entraînement (105, 105') dont au moins une extrêmité est astreinte a suivre une came (130, 131), et/ou comporte une roue dentée (106, 107) engrenée sur une chaine (108), alternativement chaque extrêmité étant en relation avec une came et/ou portant une roue dentée de sorte que l'axe d'entraînement suive une orientation prédéterminée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé ce Ce que 1' axe d' entralnement du chariot est solidaire d'un pousseur (110, 110') actionné par lesdits moyens moteurs. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs (108-119) desdits chariots comportent au moins une première chaîne (114) mûe par ses propres moyens moteurs (115, 115'), chaque pousseur (110, 110') étant solidaire d'une roue dentée (112) engrenée sur la dite chaine (114), de sorte que les chariots suivent au moins un premier mouvement le long du dit chemin (60) 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les dits moyens moteurs (108-119) desdits chariots comportent au moins des secondes chaînes (116, 118), mues par leurs propres moyens moteurs (117, 117' et 119, 119'), chaque pousseur (110, 110') étant solidaire d'une roue dentée (111) engrenée sur la dite seconde chaîne (116 ou 118), de sorte que les chariots suivent au moins un second mouvement le long du dit chemin (60), les dites secondes chaînes étant disposées dans au moins une zone dudit chemin (60). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite première chaîne (114) est mobile, et en ce qu'elle coopère avec une autre chaîne fixe, (113) sur laquelle est aussi engrenée chaque roue 112) des pousseurs (110, 110'), ladite autre chaîne (113) étant interrompue au droit des zones dans lequelles sont disposés les dites secondes chaînes (116, 118). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que pour permettre de produire un pas variable entre deux chariots successifs sur le chemin (60), les pousseurs qui les entraînent sont de plusieurs longueurs respectivement courte (110') et longue (110). 8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs (108-119) desdits chariots sont aptes à produire une accélération et/ou une décélération de chaque chaîne selon des séquences prédéterminées. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque chariot comporte un plateau (101) montée sur une glissière (G) coulissant dans une fente (F) du corps (C) sous l'action de moyens moteurs et en ce que le plateau (101) porte l'interface de transfert, par préhension notamment.