Brevet FR2792301A1 — publié le 20001020

La présente invention concerne une installation de traitement de pièces fournies en continu sur un support (bande, gaine), telles que des étiquettes ou des manchons d'habillage de récipients, pour effectuer une opération sur chaque pièce, nécessitant un repérage précis de chaque pièce munie d'un code à barres, installation comprenant un disposi- tif d'alimentation dévidant le support, et un dispositif de traitement commandé pour réaliser l'opération sur les pièces. L'invention concerne notamment, mais non exclusi- vement, une installation de découpe de pièces fournies en continu et imprimées en continu sur une bande ou une gaine telles que des étiquettes ou des manchons d'habillage de ré- cipients notamment des bouteilles, les surfaces imprimées ayant chacune une indication imprimée de type code à barres pour séparer les pièces une à une par rapport à la bande dé- vidée. Il est déjà connu d'habiller des bouteilles ou des récipients de ce type avec des manchons étirables ou ré- tractables, c'est-à-dire que l'on tire élastiquement par- dessus la pièce sur laquelle ils reviennent élastiquement ou que l'on engage sans les déformer sur la pièce puis on effec- tue une thermo-rétraction. Ces manchons sont dévidés d'une gaine, c'est-à- dire d'un tube enroulé à plat, continu, imprimé avec les dif- férentes indications ou l'étiquette du manchon ainsi qu'un code à barres. Au moment de la mise en place de ces manchons sur les bouteilles, on dévide la gaine et la machine arrache un à un les manchons pour les enfiler sur les bouteilles. Mais, cette solution connue présente un certain nombre d'inconvénients dont le plus important est celui de la réalisation de la ligne de rupture séparant deux manchons ou deux pièces de la gaine. Cela nécessite une opération en plus de l'impression de la gaine. Cette opération est délicate car elle doit correspondre de manière précise avec l'impression des manchons. Il existe également des procédés analogues pour des pièces telles que des étiquettes dévidées d'un ruban en continu. La présente invention a pour but de développer une installation permettant d'effectuer des opérations sur des pièces, nécessitant un repérage précis de chaque pièce par rapport au dispositif de traitement ou notamment pour sé- parer des pièces telles que des étiquettes ou des manchons imprimés en continu sur un support tel qu'une gaine ou une bande, pour réaliser une séparation simple et précise des pièces en vue de leur application sur la pièce à laquelle el- les sont destinées. A cet effet, la présente invention concerne une installation du type défini ci-dessus, caractérisée par: A) un lecteur * positionné sur le passage de l'emplacement des codes à barres des pièces, * fournissant un ensemble de signaux de lecture, B) une source d'informations disposant des informations rela- tives aux codes à barres, C) un circuit de commande * recevant les signaux de lecture et les signaux d'informations, * comparant les signaux de lecture et d'informations, * émettant des signaux de commande pour le dispositif de traitement en fonction de la comparaison des signaux. L'installation permet d'effectuer des opérations sur une pièce repérée de manière précise sans avoir à réali- ser des marques particulières mais en utilisant un élément existant c'est-à-dire le code à barres déjà imprimé sur la pièce et occupant une position précise et connue par rapport à la pièce. Ce code à barres positionné de manière précise par rapport à chaque pièce permet ainsi de réaliser l'opération telle qu'une coupe de pièce notamment du manchon à un endroit précis du support ou de la gaine, ce qui simpli- fie la fabrication du support qui n'aura plus à être perforé suivant la ligne de jonction de deux pièces. La détection de la déviation éventuelle entre la longueur théorique et la longueur réelle de la pièce, notam- ment de l'étiquette ou du manchon, est particulièrement im- portante pour des supports en matière plastique comme ceux généralement utilisés pour les gaines car cette matière ris- que parfois de glisser de manière aléatoire par rapport aux cylindres de dévidage; suivant l'importance de l'erreur en- tre la longueur théorique et la longueur réelle de la pièce, celle-ci risquerait d'être mal coupée et ces défauts ne se compensant pas nécessairement d'une pièce à l'autre mais ris- quant de s'additionner, on arrive par cumul, très rapidement à des défauts très importants de séparation des pièces, ren- dant celles-ci inutilisables. L'installation selon l'invention qui corrige cha- que défaut de longueur pour chaque pièce, évite le cumul des défauts. Comme l'erreur de longueur sur une pièce n'est pas significative ou du moins pas réellement perceptible, le fait que la correction soit faite avec un décalage d'une pièce n'a pas d'importance pratique. De même, l'opération telle que la coupe est déca- lée par rapport à la détection de l'indication imprimée ou empreinte de lecture. Ce décalage correspond à un nombre en- tier de longueurs de pièce. Il s'agit en général de quelques pièces et entre le point de mesure et le point de découpage, il ne peut pas y avoir de modification significative de la longueur et, par suite, de la position de la ligne de coupe. La solution selon l'invention consistant à lire le code à barres est particulièrement intéressante car les lecteurs de code à barres permettent de détecter très facile- ment ce code et, surtout, ils servent à détecter la position précise du code à barres. D'une façon particulièrement intéressante, le moyen de mesure de la longueur dévidée est le capteur incré- mental associé à une roue indexée solidaire de l'un des rou-35 leaux de dévidage du dispositif de dévidage. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la machine comporte un dispositif de coupe en aval du lecteur de code à barres décalé de celui-ci d'un nombre entier de lon- gueurs de pièce et commandé de manière décalée par le dispo- sitif de commande. Une installation selon la présente invention peut s'appliquer avantageusement à des lignes de traitement ou de travail recevant des pièces en bande continue, sur lesquelles il faut effectuer des opérations et en particulier séparer de manière précise les pièces comme cela est le cas pour une ma- chine de pose de manchons sur des bouteilles; cette instal- lation est combinée pour travailler en synchronisme, par exemple, avec la tourelle de pose de manchons. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée dans le cas d'une installation de dé- coupe de pièces telles que des étiquettes ou des manchons, à l'aide des dessins annexés dans lesquels:15 - la figure 1 montre schématiquement une instal- lation selon l'invention, - la figure 2 est une vue de détail de la figure 1. - la figure 3 est un schéma d'une installation de dévidage de manchons. Selon la figure 1, l'invention concerne de ma- nière générale une installation de traitement de pièces P fournies en continu sur un support G. Ces pièces munies cha- cune d'un code à barres sont, par exemple, des étiquettes ou des manchons d'habillage de récipients et l'installation doit effectuer une certaine opération sur chaque pièce. Cette opé- ration nécessite le repérage précis de chaque pièce. L'installation comprend un dispositif de dévidage constitué par exemple par un ou deux cylindres entraînés l'un ou les deux par un moteur 101 faisant défiler le support G dans le sens de la flèche D. Une seule pièce P avec son code à barres CB est représentée sur la gaine G pour les be- soins de la présente description. En fait, les pièces se suc- cèdent de manière quasi continue sur le support G. En aval du dispositif de dévidage 100, l'installation comprend un lecteur 102 chevauchant la zone Z du support G dans laquelle doit se trouver le code à barres CB. Cette zone Z est définie et connue. En aval du lecteur 102, l'installation comprend un dispositif de dévidage aval ou d'entraînement 103 consti- tué également par un ou deux cylindres dont au moins l'un est entraîné par un moteur 104. Enfin, en aval du dispositif 1035 l'installation comporte un dispositif de traitement 105 qui exécute l'opération. Ce dispositif 105 peut être par exemple un outil d'impression ou de découpe qui doit effectuer une opération à un emplacement précis de la pièce. Cet emplace- ment précis est défini dès le départ par rapport à l'emplacement du code à barres CB. L'installation comporte également un circuit de commande 106 qui reçoit le signal de lecture SL du lecteur 102 et des signaux de position ou d'entraînement SP1 fournis schématiquement par le moteur 101 et SP2 fournis schématique- ment par le moteur 104. Ces signaux SP1, SP2 peuvent être des signaux de lecteurs associés à un disque phonique porté par l'axe de sortie des moteurs 101, 104 pour repérer de manière précise la position angulaire de l'axe des moteurs et donner ainsi directement ou indirectement un signal correspondant à la position du support G ou à la longueur dévidée. Le circuit de commande 106 est également relié à une source d'informations 107 qui contient les informations relatives aux codes à barres. Ces informations sont des in- formations de position, de dimensions et plus généralement de caractéristiques des codes à barres. Suivant les informations à coder, les codes à barres varient de dimensions (longueur et largeur) et de nombre de segments. Toutes ces informations servent à connaître la position théorique du code à barres sur le support G, par exemple à l'intérieur de la zone Z. Les informations de la source d'informations 107 sont fournies par une source extérieure 108 telle qu'un lec- teur de CD-ROM ou encore un lecteur de modèle d'apprentissage 109 qui est aussi un système d'apprentissage ou une biblio- thèque de codes (fichier de codes), auquel on fait lire un échantillon de code à barres CB du support G à traiter. Ce lecteur de modèle 109 détermine alors les caractéristiques du code à barres à lire pour permettre de reconnaître ce code à barres contenu dans les signaux de lecture fournis au circuit de commande 106, par comparaison entre les signaux de lecture SL et les signaux de comparaison SD fournis par la source d'informations 107 au circuit de commande 106. En fonction des différents signaux reçus, le cir- cuit de commande 106 émet de façon générale un signal de com- mande SC destiné au dispositif de traitement 105 pour que celui-ci exécute l'opération. Selon un exemple de réalisation, le lecteur 102 est un lecteur de codes à barres qui contient la source d'informations 107. Le lecteur 102 peut également être une caméra que l'on éduque à l'aide du lecteur de modèles 109 et du traitement des signaux fournis par ce lecteur à la source d'informations 107 puis comparaison et traitement des signaux dans le circuit 106. La figure 2 montre schématiquement la détection du bord CBA, dans le sens de défilement D du code à barres CB, vu à échelle agrandie. La détection présentée est celle du bord avant (dans le sens du défilement) mais cette solu- tion n'est qu'un exemple car il est aussi possible de détec- ter le bord arrière. Selon la figure 3, l'invention sera décrite à l'aide d'un exemple de réalisation d'une installation de dé- coupe de pièces imprimées en continu sur un support et four- nies en continu. L'opération à effectuer sur les pièces arrivant en continu est une découpe; les pièces sont des manchons d'habillage de bouteilles arrivant sous la forme d'une gaine continue G portant des surfaces imprimées corres- pondant à chaque manchon. Ces surfaces imprimées comportent un code à barres CB. L'installation comprend un dispositif de dévidage d'entrée 1 constitué de deux cylindres 11, 12 entre lesquels passe la gaine G à dévider. L'un au moins des cylindres 11, 12 est entraîné par un moteur et l'autre est appliqué élasti- quement contre le premier pour pincer la gaine G et l'entrainer dans la direction de la flèche D. En aval du dispositif de dévidage d'entrée 1, l'installation comporte un dispositif de lecture 2 pour lire le code à barres CB imprimé sur la gaine G. Enfin, en aval du dispositif de lecture 2, un dispositif de dévidage aval 3 comprenant des cylindres 31, 32, tire la gaine G et un dispo- sitif de coupe 4 formé d'un couteau 41 et d'un contre-couteau 42 la coupe. Les différents dispositifs 1, 2, 3, 4 sont re- liés à un circuit de commande 5 qui revoit les signaux de dé- tection correspondant à la mesure de la longueur de gaine dévidée, à la détection du repère constitué par l'empreinte imprimée CB; il commande l'entraînement de la gaine par le dispositif de dévidage amont 1, et par le dispositif de dévi- dage aval 3 notamment pour régler la tension entre les deux dispositifs de dévidage, ainsi que le dispositif de coupe 4. Les dispositifs 1, 3, reçoivent des signaux de commande SG du circuit 5. La gaine G constituant le support de pièces (ici des manchons), laisse apparaître une longueur de manchon L entre le bord inférieur Li et le bord supérieur L2 délimitant un manchon. Entre les deux limites L1, L2, cette gaine com- porte un code à barres CB positionné de manière précise par rapport au bord inférieur et au bord supérieur L1, L2 du man- chon M. En aval du manchon M en cours de détection, appa- raît un manchon Ml qui est sur le point d'être séparé du bord supérieur Ll du manchon M faisant encore partie de la gaine G, par le dispositif de coupe 4 et enfin un manchon M2 déjà séparé. De manière plus détaillée, la gaine G est entrai- née par les deux rouleaux 31, 32 du dispositif de dévidage 3. L'un des rouleaux, par exemple le rouleau 32, porte solidai- rement en rotation une roue indexée 13. Cette roue 13 est dé- tectée par un détecteur 14 fournissant un signal incrémental SI au circuit de commande 5. En théorie, la gaine G ne glisse pas par rapport aux rouleaux 31, 32. En pratique, il peut y avoir un certain glissement, même minime, qu'il est indispensable de corriger pour éviter un cumul d'erreurs qui pourrait aboutir à la coupe d'un manchon à un endroit non approprié. Pour cela, le dispositif de mesure constitué par la roue indexée 13 et le capteur 14, fournit les signaux incrémentaux SI à partir d'un instant initial fixé par le circuit de commande 5 correspon- dant à la fin de la mesure du dévidage du manchon précédent; cette mesure sera corrigée dans les conditions expliquées ci- après. Les signaux incrémentaux SI sont comptés en incrémen- tant un compteur à partir d'une valeur initiale, en général nulle, jusqu'à une valeur finale correspondant à la fin du dévidage d'un manchon. L'instant initial du début du comptage correspond théoriquement au début d'un manchon et le comptage se poursuit jusqu'à la fin du dévidage nécessaire de la gaine pour avoir la longueur L de manchon à couper. La fin du dévi- dage correspond au moment auquel le lecteur de code à barres 2 détecte le front avant CBA du code à barres CB. Mais cette mesure de la longueur dévidée peut être égale, inférieure ou supérieure à la longueur réelle du manchon. Pour commander la fin du dévidage, l'installation comporte un lecteur de codes à barres CB. Ce lecteur 2 détecte ici le front avant CBA du code à barres et envoie un signal de détection SD au disposi- tif de commande 5; celui-ci constate à ce moment que la lon- gueur appropriée de gaine a été dévidée pour permettre la coupe du manchon. Le front avant CBA du code à barres CB est le bord inférieur selon la figure 3. La lecture du code à barres CB par le lecteur 2 est faite à une vitesse de défile- ment de gaine G, relativement lente, commandée par le circuit dès que le dispositif de mesure 13, 14 a fourni des signaux SI qui, cumulés, correspondent sensiblement à la longueur de manchon à dévider. En effet, pour chaque manchon M, le système de mesure 13, 14 démarre à un point zéro. Pour le dévidage d'un nouveau manchon, le système tient compte de l'erreur de lon- gueur de gaine dévidée pour le manchon précédent dans les conditions qui seront décrites ultérieurement. Partant de cette position de la gaine, (qui correspond à la position du début d'un manchon à l'endroit par exemple de sa coupe), les dispositifs de dévidage 1, 11, 12, 31, 32 dévident une lon- gueur de manchon correspondant à la longueur réelle du man- chon. Mais cette longueur est dévidée en fonction de la mesure du dévidage (SI), c'est-à-dire de la rotation des rou- leaux 31, 32 mesurée par le détecteur 13, 14. Cette rotation du ou des rouleaux 31, 32 ne correspond pas nécessairement à la longueur de gaine réellement dévidée puisqu'il peut y avoir glissement entre la gaine G et les rouleaux 31, 32. Ces glissements restent néanmoins faibles dans les conditions de fonctionnement de la machine. Toutefois, malgré la faiblesse de ces glissements, l'absence de correction après chaque dé- vidage de manchon aboutirait, par suite des erreurs cumulées, à des différences importantes et à la coupe progressive de manchons avec des dessins et inscriptions débordant les uns sur les autres et par suite, à la coupe de manchons portant par exemple deux parties non jointives de dessin, l'une du manchon précédent, l'autre du manchon suivant. Lorsque la longueur théorique de gaine a été dé- vidée (longueur correspondant à un manchon, ou juste avant la fin de ce dévidage), le dévidage par les rouleaux 11, 12, 31, 32 se ralentit et le lecteur 2 est sensé rencontrer le front avant CBA (front inférieur) du code à barres CB. La lecture de ce front avant CBA peut alors se faire dans des conditions de précision suffisantes vis-à-vis du système (pour ne pas avoir d'erreur qui serait introduite par le défilement de la gaine G dans l'intervalle de deux balayages par le lecteur 2). Lorsque le lecteur 2 rencontre le front inférieur CBA (ou front amont) du code à barres CB, il transmet le si- gnal correspondant SD au dispositif de commande 5 qui cons- tate alors que la longueur correcte de l'étiquette ou du manchon a été dévidée. La comparaison entre le signal de mesure fourni par la sonde 14 coopérant avec le rouleau 12, au moment o est lu le bord CBA du code à barres CB et la mesure de consi- gne fournie aux rouleaux 11, 12 pour le dévidage, au début de cette opération, donne un signal de correction SC utilisé pour l'opération de dévidage du manchon suivant. Grâce à la correction faite au moment de son dé- vidage et tenant compte de l'erreur de dévidage du manchon précédent (manchon Mi), le manchon M en aval ou au niveau du lecteur 2 se trouve ainsi dans une position correcte à la précision de fonctionnement de l'installation ou précision nécessaire pour une coupe correcte du manchon. Le circuit de commande 5 peut alors commander le dispositif de coupe représenté schématiquement par le couteau mobile 41 et le contre-couteau 42 pour sectionner un manchon Ml en aval. Dans l'exemple de la figure 2, la mesure se fait sur le manchon M alors que le manchon précédent Ml est coupé à la fin du dévidage. Il pourrait également y avoir un nombre plus grand de manchons en aval du lecteur de code barres 2 et en attente de coupe par le dispositif de coupe 4, suivant les données de l'installation et la place disponible entre le lecteur de code barres 2 et le dispositif de coupe 4. Il est à remarquer que les rouleaux 31, 32 du dispositif de dévidage 3 en aval du lecteur 2 servent aussi à tenir la gaine G au passage du lecteur de code barres 2. En aval du manchon Mi, il y a un manchon M2 déjà sectionné. L'invention n'est pas limitée à l'opération de coupe mais concerne toutes les opérations à effectuer sur une pièce non séparée, appartenant à un ensemble continu sous forme de bande ou de tube et nécessitant un repérage précis de la position de chaque pièce pour effectuer une opération sur celle-ci sans avoir à réaliser au préalable un repère particulier sur les pièces mais au contraire en utilisant un élément existant sur la pièce, positionné de façon précise par rapport à la pièce mais dont la fonction n'est pas celle d'un repère. Il R E V E N D I C A T IONS 1 ) Installation de traitement de pièces fournies en continu sur un support (bande, gaine), telles que des étiquettes ou des manchons d'habillage de récipients, pour effectuer une opération sur chaque pièce, nécessitant un repérage précis de chaque pièce munie d'un code à barres, installation compre- nant: - un dispositif d'alimentation (100, 101, 103, 104, 1, 11, 12, 31, 32) dévidant le support (G), - un dispositif de traitement (105, 4) pour réaliser l'opération sur les pièces (P), caractérisée par A) un lecteur (102) * positionné sur le passage (Z) de l'emplacement des codes à barres (CB) des pièces (P), * fournissant un ensemble de signaux de lecture (SL), B) une source d'informations (107) disposant des informations relatives aux codes à barres (CB), C) un circuit de commande (106, 5) * recevant les signaux de lecture (SL) et les signaux d'informations (SD), * comparant les signaux de lecture (SL) et d'informations (SD), * émettant des signaux de commande (SC) pour le dispositif de traitement (105, 4) en fonction de la comparaison des signaux (SL; SD). ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le lecteur (2) détecte le front avant (CBA) du code à barres (CB) porté par chaque pièce (P). 3 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la source d'informations (107) reçoit des informations rela- tives au code à barres (CB) à lire, en provenance d'un sys- tème d'apprentissage (109). 4 ) Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commande (106) reçoit des signaux d'information (SP1, SP2) des moyens d'entraînement (100, 101, 103, 104) du support (G). ) Installation selon la revendication 1, caractérisée par - un moyen de mesure (32, 13, 14) de la longueur de la pièce dévidée à partir d'un instant donné, - le lecteur (2) du code à barres (CB) porté par chaque pièce (G, M) détectant la position réelle du code à barres (CB, CBA) lorsque la pièce est pratiquement en position d'arrêt pour l'opération à réaliser et calculer une longueur de correction (SC) correspondant à la différence entre la po- sition théorique du code à barres en fin de dévidage de la pièce et sa position réelle obtenue par le moyen de mesure, - le circuit de commande (5) recevant le signal correspondant à cette différence pour rectifier (SG) l'avancement de la pièce suivante par dévidage du support (G) et pour comman- der l'outil. 6 ) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen de mesure de la longueur dévidée est le capteur in- crémental (14) associé à une roue indexée (13) solidaire de l'un (32) des rouleaux de dévidage (11, 12, 31, 32) du dispo- sitif de dévidage (1). 7 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce est une étiquette ou un manchon et le support est une bande ou une gaine. 8 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée par un dispositif de coupe (4, 41, 42) en aval du lecteur (2) dé- calé de celui-ci d'un nombre entier de longueur de pièce (M) et commandé de manière décalée par le dispositif de commande (5).