Brevet FR2789666A1 — publié le 20000818

INSTALLATION POUR FORMER DES LOTS DE PRODUITS SUPERPOSES La présente invention concerne une installation permettant la formation de lots de produits superposés, par exemple en vue de préparer la mise en carton de barquettes de conditionnement. Cette invention a pour but de permettre un empilement automatique des produits sans trop de perturbations et en limitant les risques de dégradations. L'installation conforme à la présente invention comprend - un convoyeur d'entrée à bande sans fin motorisée permettant l'acheminement des produits les uns à la suite des autres, - au moins une structure de reprise aménagée dans le prolongement de l'extrémité aval du convoyeur d'entrée, permettant la réception des produits provenant dudit convoyeur les uns sur les autres pour former un lot de produits empilés, I'extrémité aval dudit convoyeur d'entrée et ladite structure de reprise étant mobiles verticalement l'une par rapport à l'autre de manière à aligner ou pratiquement aligner ladite extrémité avec le plan de réception de chaque produit, et - des moyens pour assurer le transfert des lots formés sur un dispositif d'évacuation. La structure de reprise constitue un élément d'interface qui coopère avec l'extrémité aval du convoyeur d'entrée pour limiter la chute des produits lors de la formation des lots. L'un des deux éléments seulement (extrémité du convoyeur d'entrée ou dispositif de reprise) peut être mobile verticalement pour assurer cet empilement " en douceur ", mais on peut aussi envisager une mobilité verticale des deux éléments en vis-à- vis pour optimiser les caractéristiques de reprise et en particulier les cadences. Le plan de réception des produits est constitué par la structure de reprise pour le premier produit du lot, et par la face supérieure du produit précédent pour les autres produits du lot. Selon une caractéristique préférentielle, I'extrémité aval du convoyeur d'entrée est montée pivotante autour d'un axe d'articulation horizontal pour permettre le réglage de son positionnement de manière à aligner ou pratiquement aligner ladite extrémité avec le plan de réception de chaque produit. Selon une autre caractéristique préférentielle, le dispositif de reprise est associé à des moyens qui permettent son déplacement vertical de manière, 2 2789666 après la formation du lot de produits, à positionner ce lot correctement vis-à-vis des moyens de transfert. Ces moyens de transfert se présentent avantageusement sous la forme d'un poussoir à déplacement linéaire horizontal. De préférence, ce poussoir de transfert est disposé sous l'extrémité aval du convoyeur d'entrée et son mouvement de déplacement est parallèle au mouvement de déplacement de la bande sans fin dudit convoyeur d'entrée. Toujours selon l'invention, le dispositif d'évacuation de l'installation se présente sous la forme d'un convoyeur à bande sans fin motorisée qui est disposé transversalement par rapport au convoyeur d'entrée. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'installation comporte une pluralité de structures de reprise associées à des moyens de manoeuvre qui permettent la formation d'un lot de produits superposés et, simultanément, le transfert sur le dispositif d'évacuation d'un autre lot formé précédemment. Toujours selon l'invention, I'installation comporte une pluralité de structures de reprise constituées chacune de deux organes supports latéraux qui définissent ensemble le plan de réception des lots de produits, lesquels organes supports latéraux sont guidés chacun par le brin vertical d'une courroie sans fin motorisée. Dans ce cadre, I'installation comporte avantageusement deux courroies sans fin motorisées guidées chacune par deux poulies de renvoi disposées dans le même plan vertical et dont l'axe de rotation est parallèle au sens de déplacement du convoyeur d'entrée; ces courroies portent chacune une pluralité d'organes supports qui coopèrent chacun avec un organe support solidaire de l'autre courroie, au niveau des brins de courroies verticaux en vis- à-vis, pour constituer les structures de reprise des produits; le mouvement des deux courroies motorisées est synchronisé de telle sorte que les organes supports formant chaque structure de reprise soient en permanence disposés dans le même plan horizontal sur leurs brins verticaux en vis-à-vis. Toujours selon l'invention, un plan de dépose fixe est aménagé entre les organes supports qui sont fixés sur les deux courroies sans fin, d'une part, et entre le poussoir de transfert en position rentrée et le convoyeur d'évacuation, d'autre part, pour recevoir les lots de produits formés juste avant leur transfert. 3 2789666 Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante en liaison avec les dessins annexés dans lesquels: - les figures la à lg illustrent, sous la forme de schémas de principe, différentes étapes successives du fonctionnement d'une installation conforme à la présente invention; - la figure 2 est une vue schématique, en perspective, d'un mode de réalisation possible d'une installation conforme à l'invention. L'installation illustrée sur les figures la à lg comprend un convoyeur d'entrée 1 du type à bande sans fin motorisée, dont l'extrémité aval 1' est articulée autour d'un axe horizontal 2, manoeuvrée par un vérin 3. Le convoyeur d'entrée 1 assure l'amenée de produits 5, en particulier des produits plats genre barquettes operculées par exemple, jusqu'à une structure de reprise 6 aménagée devant son bec 7. La structure de reprise 6 se présente sous la forme d'un support déplaçable verticalement selon la flèche d'orientation 8; elle permet la réception des produits 5 les uns sur les autres pour former des lots de produits empilés et elle assure le déplacement du lot formé jusque devant un système poussoir 9 qui est disposé sous l'extrémité aval 1' du convoyeur 1. Le système poussoir 9 est déplaçable horizontalement selon la flèche d'orientation 10; il est manoeuvré pour assurer le transfert du lot de produits 5 sur un dispositif d'évacuation 12 en forme de convoyeur à bande sans fin motorisée pas à pas. Le convoyeur d'évacuation 12 achemine les lots de produits jusqu'à un poste de traitement non représenté, par exemple un poste de ramassage manuel pour le remplissage de caisses d'emballage, un poste de chargement automatique de caisses, une machine type fardeleuse, filmeuse, cercleuse, ou autre... Les figures la à lg illustrent les étapes successives pour former des lots de trois produits superposés. La première opération pour former chaque lot consiste à positionner correctement le bec 7 du convoyeur d'entrée 1 en regard du plan de réception constitué par le dispositif de reprise 6, ou légèrement audessus, tel que représenté sur la figure la. 4 2789666 Le premier produit 5 transporté par le convoyeur 1 est déposé sur le dispositif de reprise 6 (figure lb), puis l'extrémité aval 1' du convoyeur 1 est relevée d'une hauteur correspondant à l'épaisseur d'un produit, par l'intermédiaire du vérin de manoeuvre 3, de manière à assurer la dépose du produit suivant 5' sur le premier produit 5 (figure lc). L'extrémité aval 1' du convoyeur 1 est encore relevée d'une hauteur correspondant à l'épaisseur d'un produit et le troisième produit 5" du lot vient se déposer sur le second (figure ld). Une fois l'empilage terminé, le dispositif de reprise 6 descend pour positionner le lot formé en regard du poussoir 9 (figure le); le poussoir 9 transfère ensuite le lot de produits sur le convoyeur d'évacuation 12 par son mouvement de translation horizontale (figure 1). En fin de cycle, le poussoir 9 se replace en position d'attente et le dispositif de reprise 6 se repositionne correctement vis-à-vis du bec 7 du convoyeur d'entrée 1, en vue de préparer un nouveau lot de produits (figure lg). Après le transfert du lot de produits sur le convoyeur d'évacuation 12 et après la rétractation du poussoir 9, la bande sans fin dudit convoyeur d'évacuation avance d'un pas pour permettre l'accueil du lot suivant. Lors de l'opération d'empilage, I'extrémité aval 1' du convoyeur 1 est positionnée de manière à limiter la chute des produits sur leur plan de réception constitué par le dispositif de reprise 6 pour le premier produit du lot, et par la face supérieure du produit sous-jacent, pour les autres produits. Dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, I'empilage des produits est obtenu par le seul mouvement de l'extrémité aval 1' du convoyeur 1, au moyen du vérin de manoeuvre 3. Selon une variante de fonctionnement, le mouvement de l'extrémité du convoyeur 1 peut aussi coopérer avec un mouvement en sens contraire du dispositif de reprise 6. Dans une autre variante de réalisation, on peut encore prévoir une extrémité de convoyeur fixe, I'empilage des produits " en douceur " étant obtenu par un mouvement vertical descendant du dispositif de reprise 6 seul. D'une manière générale, les mouvements de l'extrémité 1' du convoyeur 1, du dispositif de reprise 6, du poussoir 9 et du convoyeur d'évacuation 12 2789666 sont gérés par un automate programmable, à partir d'informations fournies par des cellules de détection judicieusement positionnées. Le nombre de produits dans chaque lot pourra être adapté en fonction des besoins. La figure 2 illustre de manière plus détaillée un mode de réalisation possible d'une installation permettant la formation de lots de produits, conformément au principe qui vient d'être décrit. Dans cette installation, on retrouve le convoyeur d'entrée 1 avec son extrémité 1' montée pivotante autour de l'axe d'articulation 2. Sur le convoyeur 1 on remarque la bande sans fin 14 dont le brin supérieur permet le transport des produits 5 selon la flèche d'orientation 15. Les moyens de manoeuvre de l'extrémité pivotante 1' n'apparaissent pas. Devant le bec 7 du convoyeur d'entrée 1, on trouve un appareillage, référencé 16, qui permet l'empilement des produits 5 pour former les lots et qui permet le déplacement des lots formés jusque devant le poussoir 9. Ce poussoir 9 est aménagé sous le convoyeur d'entrée 1; il est commandé en translation selon l'axe de déplacement de la bande sans fin 14 pour transférer les lots formés sur le convoyeur d'évacuation 12. Les moyens de manoeuvre du système poussoir 9, non représentés, peuvent se présenter sous la forme d'un vérin ou d'un servomoteur associé à une vis sans fin. Le convoyeur d'évacuation 12, du type à bande sans fin 17, est disposé transversalement par rapport au convoyeur d'entrée 1, de l'autre côté de l'appareillage 16 par rapport au poussoir 9. Une motorisation, non représentée, assure l'avance pas à pas de la bande sans fin 17 en fonction de l'arrivée des lots de produits. Les lots de produits empilés peuvent être disposés les uns à la suite des autres sur le convoyeur d'évacuation 12, mais on peut aussi prévoir de disposer plusieurs lots côte à côte sur la largeur de la bande sans fin 17. Les mouvements d'avance de la bande sans fin 17 et le mouvement de translation du système poussoir 9 seront adaptés en conséquence. Sur la bande sans fin 17, on remarque la présence de taquets 18 entre lesquels sont destinés à venir se positionner les lots de produits empilés, ou les groupes de lots. 6 2789666 L'appareillage 16 qui assure l'empilage des produits les uns sur les autres pour former les lots, et qui assure le déplacement des lots formés jusque devant le système poussoir 9, est constitué d'une pluralité de structures de reprise 6. Cet appareillage 16 est en fait constitué de deux courroies sans fin motorisées 20 et 20' qui sont aménagées en regard de l'extrémité du convoyeur d'entrée 1 de manière à ce que leurs brins verticaux respectifs 21 et 21' soient disposés en vis- à-vis. Chacune des courroies sans fin 20 et 20' est guidée par deux poulies de renvoi crantées 22, 23 et 22', 23' qui sont disposées dans le même plan vertical et dont l'axe de rotation est parallèle au sens de déplacement 15 de la bande sans fin 17. Les poulies crantées 23 et 23' assurent l'entraînement des courroies 20 et 20' par l'intermédiaire d'une même motorisation 25, type servomoteur. Cet entraînement est réalisé de manière à ce que les deux brins verticaux de courroies 21 et 21' en vis-à-vis se déplacent dans le même sens; à cet effet, I'entraînement de la poulie 23 est réalisé directement au moyen d'une courroie 26 et l'entraînement de la poulie 23' est réalisé au moyen de courroies 27 et 28, par l'intermédiaire d'un système de pignons 30 qui assure une inversion du sens de rotation. La face interne des courroies 20 et 20' est crantée pour optimiser leur entraînement par les poulies 23 et 23'. La face externe des deux courroies 20 et 20' reçoit une pluralité d'organes supports en forme de cornières 32, 32', régulièrement espacées, fixés par exemple au moyen de systèmes genre vis-écrou. Chaque organe support 32 solidaire de la courroie 20 coopère avec un organe support 32' solidaire de la courroie homologue 20' au niveau des brins verticaux en vis-à-vis 21 et 21' pour constituer une structure de reprise 6. Les cornières 32-32' qui forment chaque structure de reprise 6 sont en permanence disposées en vis-à-vis sur les brins verticaux 21 et 21' des courroies 20 et 20' du fait de la synchronisation des mouvements. De préférence, les deux courroies 20 et 20' sont entraînées toujours dans le même sens de manière à former une suite sans fin de structures de reprise 6. 7 2789666 Devant le poussoir 9 en position rentrée, et entre les jeux de cornières 32 et 32', on remarque la présence d'un plan de dépose fixe 33 sur lequel les lots de produits viennent se positionner, juste avant leur transfert sur le convoyeur d'évacuation 12. La présence d'une pluralité de structures de reprise 6 permet d'augmenter les cadences en limitant le temps nécessaire au positionnement correct des cornières 32, 32' vis-à-vis du bec 7 du convoyeur d'entrée 1 et vis- à-vis du système poussoir 9; elle permet également un travail en temps masqué, la constitution d'un lot de produits pouvant être réalisée simultanément au transfert sur le convoyeur d'évacuation 12 d'un lot formé précédemment. L'ensemble des mouvements de cette installation est géré par un automate programmable, de la manière décrite en relation avec les figures la à lg, à partir des informations recueillies notamment par: une cellule 34 aménagée au niveau du bec 7 du convoyeur d'entrée 1, qui détecte le passage des produits 5, - une cellule 35 aménagée en regard de l'une des courroies sans fin, ici la courroie 20', qui détecte le positionnement des cornières associées 32', et - une cellule 36 aménagée en regard du convoyeur d'évacuation 12, qui détecte la position des taquets 18. 8 2789666 - REVENDICATIONS - 1.- Installation pour former des lots de produits superposés, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un convoyeur d'entrée (1) permettant l'acheminement des produits (5) les uns à la suite des autres, - au moins une structure de reprise (6) aménagée dans le prolongement de l'extrémité aval (1') dudit convoyeur d'entrée (1), permettant la réception des produits (5) provenant dudit convoyeur (1) les uns sur les autres pour former un lot de produits empilés, I'extrémité aval (1') dudit convoyeur d'entrée (1) et ladite structure de reprise (6) étant mobiles verticalement l'une par rapport à l'autre de manière à aligner ou pratiquement aligner ladite extrémité (1') avec le plan de réception de chaque produit (5), et - des moyens (9) pour assurer le transfert des lots formés sur un dispositif d'évacuation (12). 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un convoyeur d'entrée (1) dont l'extrémité aval (1') est montée pivotante autour d'un axe d'articulation (2) horizontal pour permettre le réglage de son positionnement de manière à aligner ou pratiquement aligner ladite extrémité (1') avec le plan de réception de chaque produit (5). 3.- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de reprise (6) associé à des moyens qui permettent son déplacement vertical de manière, après la formation du lot de produits (5), à positionner ce lot correctement vis-à-vis des moyens de transfert (9). 4.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de transfert en forme de poussoir (9) à déplacement linéaire horizontal. 5.- Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un poussoir de transfert (9) dont le mouvement de déplacement est parallèle au mouvement de déplacement de la bande sans fin (14) du convoyeur d'entrée (1). 6.- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un poussoir de transfert (9) disposé sous l'extrémité aval (1') du convoyeur d'entrée (1). 9 2789666 7.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'évacuation (12) en forme de convoyeur à bande sans fin motorisée, disposé transversalement par rapport au convoyeur d'entrée (1). 8.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité de structures de reprise (6) associées à des moyens de manoeuvre qui permettent la formation d'un lot de produits superposés et, simultanément, le transfert sur le dispositif d'évacuation (12) d'un autre lot formé précédemment. 9.- Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité de structures de reprise (6) constituées chacune de deux organes supports latéraux (32, 32') qui définissent ensemble le plan de réception des lots de produits (5), lesquels organes supports latéraux (32, 32') sont guidés chacun par le brin vertical (21, 21') d'une courroie sans fin motorisée (20, 20'). 10.- Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte deux courroies sans fin motorisées (20, 20') guidées chacune par deux poulies de renvoi (22-23; 22'-23') disposées dans le même plan vertical et dont l'axe de rotation est parallèle au sens de déplacement du convoyeur d'entrée (1), lesquelles courroies (20 20') portent chacune une pluralité d'organes supports (32, 32') qui coopèrent chacun avec un organe support (32, 32') solidaire de l'autre courroie (20, 20'), au niveau des brins de courroies verticaux en vis-à-vis (21, 21'), pour constituer les structures de reprise (6) des produits (5), le mouvement des deux courroies motorisées (20, 20') étant synchronisé de telle sorte que les organes supports (32, 32') formant chaque structure de reprise (6) soient en permanence disposés dans le même plan horizontal sur leurs brins verticaux en vis-à-vis (21, 21'). 11.- Installation selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un plan de dépose fixe (33) qui est aménagé entre les organes supports (32, 32') des deux courroies sans fin (20, '), entre le poussoir de transfert (9) en position rentrée et le convoyeur d'évacuation (12), pour recevoir les lots de produits formés, juste avant leur transfert sur ledit convoyeur d'évacuation (12).