Brevet FR2840831A1 — publié le 20031219

du magnesium ou de l'aluminium. La presente invention concerne un dispositif pour marquer des articles, comprenant une source d'emission d'un rayon laser dirige selon un axe, et des moyens pour devier ce rayon et le faire converger sur des faces des articles sensiblement paralleles a cet axe. L'invention concerne en particulier le marquage d'articles qui vent disposes sur un convoyeur qui les entrane en pas a pas, un nombre d'articles relativement important devant etre marques a chaque stationnement du convoyeur. Par exemple, ces articles vent des recipients contenant un produit alimentaire tel que du yaourt, une boisson ou analogue, et le marquage consiste a indiquer sur ces recipients une information telle que la date de peremption de ce produit. Par exemple, le marquage est dispose sur le couvercle des recipients. Le marquage peut intervenir en bout d'une installation de remplissage des recipients et de fermeture de ces derniers, par exemple par scellement, sur les bords des corps des recipients, d'un opercule de fermeture sur lequel le marquage est appose. Il importe de marquer un maximum d'articles dans un minimum de temps. En particulier, s'agissant du marquage de recipients disposes sur un convoyeur avanSant pas a pas, on essaie en general de faire en sorte qu'un nombre important de recipients soient remplis et fermes lors d'un arret du convoyeur et, lors de l'arret suivant, de marquer ce nombre important de recipients. Par exemple, une installation peut remplir a chaque cycle deux rangees de 12 recipients, ceci a une cadence de 30 cycles par minute. A une telle cadence, le temps de stationnement des recipients est de l'ordre de 1,2 s. Il est done necessaire, dans ce temps tres court, de marquer pas moins de 24 recipients. Pour marquer des articles a ['aide d'un rayon laser unique, on con na^'t l'uti l isation d'un equ i page mobile comprenant u n m i roi r de deviation et une lentille. Le miroir est apte a devier le rayon laser vers la lentille, qui le fait converger sur la face d'un article a marquer. Pour marquer successivement plusieurs articles qui vent disposes les uns a la suite des autres selon la direction de l'axe du laser, cet equipage comprenant le miroir et la lentille est deplace selon l'axe du laser de telle sorte que la lenti l le vient successivement au regard des faces a ma rq uer des differents articles et que le miroir devie le rayon vers cette lentille dans ses positions successives. S'agissant en particulier du marquage de recipients thermoformes, contenant un produit tel que du yaourt ou une boisson, le deplacement d'une position de marquage a la suivante est souvent d'environ 60 a mm, correspondent a la largeur d'un recipient mesuree parallelement a l'axe du rayon laser. On peut, 3 I'aide d'un seul rayon laser et dans une position donnee de l'equipage comprenant une lentille et un miroir, marquer simultanement deux recipients disposes l'un a cOte de l'autre, transversalement a la direction de l'axe du laser. En effet, le rayon peut etre deplace dans un plan sensiblement perpendiculaire a son axe de maniere a couvrir une surface donnee, par exemple de 90 mm x 50 mm de sorte que, si le miroir et la lentille vent conformes en fonction de cette surface, ils peuvent rester fixes alors que le rayon est deplace et devie de maniere a affecter les faces a marquer de ces deux recipients. Pour marquer 24 recipients disposes selon deux rangees de 12 recipients, il faut deplacer successivement cet equipage dans 12 positions, et marquer 2 recipients adjacents dans chacune de ces positions. Avec les cadences indiquees ci-dessus, dans lesquelles le temps de stationnement des pots est d'environ 1,2 s, le deplacement de l'equipage et le marquage entre deux positions successives doivent etre realises en 0,1 s, laps de temps qui est trop court pour realiser un marquage de bonne qualite. L'invention a pour but de proposer un dispositif permettant, dans un temps tres court et de maniere fiable, de marquer un grand nombre d'articles a ['aide d'un meme rayon laser. Ce but est atteint grace au fait que le dispositif comprend, associes a ladite source, une pluralite d'ensembles comprenant chacun un miroir de deviation et une lentille de convergence, les lentilles etant aiIgnees selon l'axe du rayon et etant disposees entre ledit rayon et les faces des articles a marquer, et au fait qu'il comprend des moyens pour deplacer successivement chaque miroir entre une position de repos dans laquelle le miroir est situe hors du trajet du rayon et une position de marquage dans laquelle le miroir se trouve sur le trajet du rayon et devie ce dernier vers la lentille appartenant au meme ensemble que ce miroir. Ainsi, pour realiser le marquage des articles, les lentilles vent deja al ig nees se lon laxe d u rayon et il suffit de deplacer successivement chaque miroir sans avoir a deplacer chaque lentille. Le chemin de deplacement de chaque miroir peut etre extremement simple et il n'est pas necessaire, comme dans l'art anterieur precite, de manceuvrer un element tel qu'une lentille et de le stabiliser suffsamment pour obtenir une convergence parfaite du rayon laser, compatible avec un marquage de bonne qualite. Avec ['invention, les lentilles peuvent, des l'origine, etre disposees de maniere a obtenir une convergence parfaite du rayon sur les faces des recipients lorsque ce rayon est devie vers elles et seuls les miroirs doivent etre deplaces pour, pendant le laps de temps necessaire au marquage, devier le rayon laser vers la lentille disposee en regard de la face a marquer d'un ou de plusieurs articles. Une meme lentille peut en effet etre associee a un seul article ou a plusieurs articles, selon sa conformation et la dimension des articles. Avantageusement, dans leurs positions de repos, les miroirs vent alignes selon l'axe du rayon. Le deplacement des miroirs, pour les faire passer de leur position de repos a leur position de marquage, peut done etre opere par un mouvement extremement simple, ayant une seule composante directionnelle. Avantageusement, chaque miroir est apte a etre deplace entre sa position de repos et sa position de marquage par un mouvement opere dans un plan sensiblement perpendiculaire a l'axe du rayon. Les miroirs etant inclines par rapport a l'axe du rayon dans leurs positions de marquage, ceci signifie qu'au cours de ce mouvement, chaque point du miroir considere se deplace dans un plan sensiblement perpendiculaire a l'axe du rayon. Ceci permet de pre-regler l'inclinaison des miroirs par rapport a l'axe du rayon, sans avoir a la modifier pour passer de la position de repos a la position de marquage. Avantageusement, chaque miroir est apte a etre deplace de sa position de repos a sa position de marquage par une translation. Cette translation est un exemple particulierement avantageux de deplacement simple. On pourrait toutefois concevoir d'autres types de mouvements. Par exemple, pour passer de leurs positions de repos a leurs positions de marquage respectives, les miroirs pourraient etre pivotes autour d'un axe perpendiculaire a l'axe du rayon laser. i Avantageusement, chaque miroir est apte a etre deplace de sa position de repos a sa position de marquage par une translation sensiblement parallele aux faces a marquer des recipients. L'invention concerne egalement un procede pour marquer des articles, dans lequel on emet un rayon laser dirige selon un axe, on devie ce rayon et on le fait converger sur des faces des articles sensiblement paralleles a cet axe. Selon ['invention, on utilise, pour le marquage a ['aide de ce rayon, une pluralite d'ensembles comprenant chacun un miroir de deviation et une lentille de convergence, les lentilles etant alignees selon l'axe du rayon et etant disposees entre ledit rayon et les faces des articles a marquer et, pour realiser le marquage, on deplace successivement chaque miroir entre une position de repos dans laquelle le miroir est situe hors du trajet du rayon et une position de marquage dans laquelle le miroir se trouve sur le trajet du rayon et devie ce dernier vers la lentille appartenant au meme ensemble que ce miroir. De preference, lors du marquage, on deplace seulement les miroirs, tandis que l'on maintient les lentilles fixes. Le procede de ['invention permet de marquer, dans un laps de temps tres limite, un grand nombre d'articles en deplaSant seulement les miroirs, sans qu'il soit necessaire de deplacer les lentilles. Les lentilles peuvent etre reglees en position avant la mise en oeuvre du procede, pour stassurer que l'on obtiendra, a partir de la deviation du rayon laser sur chaque lentille par le deplacement du miroir associe, une convergence parfaite du rayon laser sur la face a marquer de ['article ou des articles situes en regard de la lentille consideree. Avantageusement, lors du marquage, on deplace les miroirs de leurs positions de repos a leurs positions de marquage sans modifier leurs inclinaisons par rapport a l'axe du rayon. Pour chaque miroir, ce deplacement est avantageusement opere dans un plan sensiblement perpendiculaire a l'axe du rayon. Avantageusement, lors du marquage, on deplace les miroirs selon une translation sensiblement perpendiculaire a l'axe du rayon. Avantageusement, lors du marquage, on deplace les miroirs selon une translation qui est avantageusement sensiblement perpendiculaire a l'axe du rayon Avantageusement, lors du marquage, on realise le deplacement d'au moins certains miroirs de leurs positions de marquage a ieurs positions de repos respectives en temps masque par rapport au deplacement diun autre miroir de sa position de repos a sa position de marquage. Ce travail en temps masque permet encore d'augmenter les cadences de marquage. Par exemple, tous les miroirs peuvent occuper initialement leur position de repos. Ainsi, apres avoir realise un marquage avec un premier miroir et la lentille qui lui est associee, on peut immediatement deplacer un deuxieme miroir de sa position de repos a sa position de marquage sans avoir auparavant ramene le premier miroir dans sa position de repos. Il suffit pour cela que ie deuxieme miroir se trouve plus pres de la source du rayon que le premier. L'invention sera bien comprise et ses avantages appara^'tront mieux a la lecture de la description detaillee qui suit, d'un mode de realisation represente a titre d'exemple non limitatif. La description se refere aux dessins annexes sur lesquels: - la figure montre schematiquement un dispositif conforme a ['invention selon une vue parallele a l'axe du rayon, et - la figure 2 montre une variante, selon une vue perpendiculaire a l'axe du rayon. Dans l'exemple represente, ce dispositif sert au marquage des couvercles 12 (par exemple des opercules) de recipients 10 disposes sur une installation avancant pas a pas dans le sens F. La figure montre une coupe schematique, realisee transversalement a ce sens d'avancement, tandis que la vue de la figure 2 est parallele au sens F. On volt done sur cette figure une rangee de recipients qui ont ete precedemment remplis d'u n prod uit tel q u'u n prod u it alimentaire et fermes a ['a ide des opercu les. Par exemple, le dispositif de marquage selon ['invention se trouve dans une station de marquage 14 d'une installation de remplissage et de fermeture de recipients, ou d'une installation de thermoformage, de remplissage et de fermeture de recipients. Le dispositif comprend une source d'emission S qui emet un rayon laser R dirige selon un axe A perpendiculaire au sens d'avancement F des recipients dans ['installation. Pour chaque recipient de la rangee represente sur la figure, le dispositif comprend un miroir de deviation MI et u ne lentille de convergence LI, ou I est u n entier al la nt de 1 au nom bre de recipients dans la rangee, en l'espece 12. Ainsi, chaque ensemble comprenant un miroir et une lentille est associe a un recipient. On peut, avec un meme miroir et la lentille qui lui est associee, marquer deux recipients en deplasant le rayon laser. Sur la figure 2, on a indique en traits mixtes interrompus la position de marquage du miroir M1, tandis que sa position de repos est indiquee en trait plein. Le rayon laser peut etre deplace pour couvrir la surface de la fenetre FS sur le miroir dans sa position de marquage, ce miroir deviant le rayon su r la lentil le Ll selon une fenetre correspondante, qu i couvre au moins en partie les faces superieures de deux recipients 10, presents dans la station 14 et appartenant a deux rangees adjacentes de recipients. On volt sur la figure que les lentilles Ll a Ll2 vent alignees selon l'axe A du rayon R et vent disposees entre ce rayon et les opercules 12 des recipients devant etre marques. Les lentilles vent maintenues de maniere fixe dans la station 14 de marquage, par exemple en etant positionnees sur des moyens de reglage qui permettent de les regler dans une position dans laquelle la convergence du rayon laser devie par le miroir associe a chaque lentille est optimale. Chaque miroir est porte par un support, respectivement S! a Si2, qui coopere avec un moteur, respectivement MOl a MOl2 pouvant etre commande de maniere a deplacer chaque miroir entre sa position de repos et sa position de marquage. Sur la figure I, le miroir M1 occupe sa position de marquage dans laquelle il se trouve sur l'axe A du rayon laser R et devie ce dernier vers la lentille Ll. Tous les autres miroirs occupent leur position de repos, dans laquelle ils vent ecartes de ce rayon laser. Ces miroirs vent alignes selon l'axe A du rayon laser et, s'agissant du marquage de la face superieure des recipients constituee par la face exterieure de l'opercule qui les ferme, les miroirs vent tous situes, dans leurs positions de marquage, au-dessus des recipients et sur le trajet du rayon laser. L'axe A du rayon est horizontal et les miroirs vent orientes a 45 par rapport a la verticale de maniere a devier le rayon pour le diriger verticalement sur les lentilles. Dans la variante de la figure i/ les miroirs se trouvent au-dessus du rayon laser dans leurs positions de repos et vent abaisses pour venir occuper leurs positions de marquage. l Dans celle de la figure 2, les miroirs vent ecartes du rayon sur le c8te dans {curs positions de repos et amenes dans leurs positions de marquage par une translation perpendiculaire a l'axe A du rayon laser et parallele aux faces des recipients a marquer. En l'espece, ces faces etant horizontales, cette translation est horizontale. Dans la variante de la figure i, un moteur MO1 a MOl2 est associe a chaque miroir. Il s'agit avantageusement d'un servomoteur pouvant etre commande par une unite de commande UC. Bien entendu, cette unite prend en compte des informations relatives a la cadence d'avancement du convoyeur sur lequel vent places les articles devant etre marques et, en particulier, a la duree d'un stationnement de ce convoyeur entre deux deplacements successifs, ainsi qu'au nombre d'articles devant etre marques pendant chaque cycle de stationnement. Par exemple, on part d'une situation dans laquelle tous les miroirs vent dans leur position de repos. Le convoyeur etant en phase de stationnement, on active la source S pour emettre le rayon laser R. et on commande le deplacement successif des miroirs selon une sequence de deplacement dans laquelle tous les miroirs, consideres les uns apres les autres dans le sens D, a partir du miroir M! qui est le plus eloigne de la source d'emission jusqu'au miroir Mi2 qui en est le plus proche, passent successivement de leur position de repos a leur position de marquage. Lorsque le marquage a ['aide du miroir M1 est "ermine, on peut profiler du deplacement du miroir adjacent M2 de sa position de repos a sa position de marquage pour replacer le miroir M! dans sa position de repos. De maniere alternative, on peut deplacer successivement tous les miroirs dans leurs positions de marquage et tous les remonter ensemble dans leur position de repos lors d'une phase d'avancement du convoyeur, dans laquelle le marquage n'est pas realise et le rayon laser est interrompu. Une autre possibilite consiste a disposer initialement tous les miroirs dans leur position de marquage et a en commander le deplacement successif selon une sequence de deplacement dans laquelle tous les miroirs, consideres les uns apres les autres dans le sens oppose au sens D, c'est- 3-dire a partir du miroir M12 qui est le plus proche de la source d'emission du rayon laser jusqu'au miroir M! qui en est le plus eloigne, passent successivement de leur position de marquage a leur position de repos. Tous les miroirs pourront etre replaces dans leur position de marquage lors d'un pas d'avancement du convoyeur, alors que le rayon laser R est interrompu. La course C du deplacement vertical de chaque miroir entre sa position de repos et sa position de marquage peut etre tres falble, par exemple limitee a 5 mm. Un tel deplacement tres simple et tres rapide est parfaitement compatible avec les cadences de fabrication et de marquage indiquees dans la partie introductive de la presente demande de brevet, les miroirs etant des elements relativement legers et simples a deplacer tandis que les lentilles, dont le positionnement correct est essentiel pour la qualite de la convergence et done du marquage, peuvent rester fixes. On peut choisir d'utiliser un seul moteur pour deplacer plusieurs miroirs ou tous les miroirs. Ainsi, par exemple, le moteur M de la figure 2 (qui peut etre un servomoteur) entrane un arbre a cames, dont l'axe de rotation est parallele a l'axe A du rayon et auquel vent relies tous les miroirs M1 a M12 par des liaisons L comprenant des bielles. Chaque came de l'arbre peut etre associee a un miroir et provoquer le deplacement de celui-ci sur une portion de tour de l'arbre. S'agissant d'un dispositif a 12 miroirs, les cames successives pourraient etre successivement actives pour deplacer les miroirs les uns apres les autres, chacune sur une rotation de 30 de l'arbre. Selon les dispositions respectives des cames, les memes sequences de deplacement des miroirs que celles qui viennent d'etre decrites peuvent etre obtenues. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour marquer des articles, comprenant une source d'emission (S) d'un rayon laser (R) dirige selon un axe (A), et des moyens pour devier ce rayon et le faire converger sur des faces (12) des articles (10) sensiblement paralleles a cet axe, caracterise en ce qutil comprend, associes a ladite source, une pluralite d'ensembles comprenant chacun un miroir de deviation (M1,.... M12) et une lentille de convergence (L1,..., L12), les lentilles etant alignees selon l'axe (A) du rayon et etant disposees entre ledit rayon et les faces (12) des articles (10) a marquer, et en ce qu'il comprend des moyens (MOT,..., MO12; UC) pour deplacer successivement chaque miroir entre une position de repos dans laquelle le miroir est situe hors du trajet du rayon et une position de marquage dans laquelle le miroir se trouve sur le trajet du rayon et devie ce dernier vers la lentille appartenant au meme ensemble que ce miroir. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que, dans leurs positions de repos, les miroirs (M1,..., M12) vent alignes selon l'axe (A) du rayon. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que chaque miroir (Mi,..., M12) est apte a etre deplace entre sa position de repos et sa position de marquage par un mouvement (C) opere dans un plan sensiblement perpendiculaire a l'axe (A) du rayon. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications a 3, caracterise en ce que chaque miroir (Mi,..., Mi2) est apte a etre deplace entre sa position de repos et sa position de marquage par une translation. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications a 4, caracterise en ce que les lentilles (Ll,..., Ll2) vent fixes. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, caracterise en ce qu'il comprend des moyens (MOT,..., MO12, UC; M) pour commander le deplacement successif des miroirs (M i,..., M i2) selon une sequence de deplacement dans laquelle tous les miroirs, consideres les uns apres les autres a partir de celui (M1) qui est le plus eloigne de la source d'emission (S), vent successivement deplaces de leurs positions de repos a leurs positions de marquage. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications a 6, caracterise en ce qu'il comprend des moyens (MOl,..., MOl2, UC; M) pour commander le deplacement successif des miroirs (M i,..., M12) selon une sequence de deplacement dans laquelle tous les miroirs, consideres les uns apres les autres a partir de celui (Mi2) qui est le plus proche de la source d'emission (S), vent successivement deplaces de leurs positions de marquage a leurs positions de repos. 8. Procede pour marquer des articles, dans lequel on emet un rayon laser (R) dirige selon un axe (A), on devie ce rayon et on le fait converger sur des faces (12) des articles (10) sensiblement paralleles a cet axe, caracterise en ce que l'on utilise, pour le marquage a ['aide de ce rayon, une pluralite d'ensembles comprenant chacun un miroir de deviation (M1,.. ., Mi2) et une lentille de convergence (Ll,..., Ll2), les lentilles etant alignees selon l'axe du rayon et etant disposees entre ledit rayon et les faces (12) des articles a marquer et, pour realiser le marquage, on deplace successivement chaque miroir entre une position de repos dans laquelle le miroir est situe hors du trajet du rayon et une position de marquage dans laquelle le miroir se trouve sur le trajet du rayon et devie ce dernier vers la lentille appartenant au meme ensemble que ce miroir. 9. Procede selon la revendication 8, caracterise en ce que, lors du marquage, on deplace seulement les miroirs (Mi,..., Mi2), tandis que l'on maintient les lentilles (Ll,..., Ll2) fixes. 10. Procede selon la revendication 8 ou 9, caracterise en ce que, lors du marquage, on deplace les miroirs (M1,..., Mi2) sans modifier leur inclinaison par rapport a l'axe (A) du rayon. 11. Procede selon l'une quelconque des revendications 8 a 10, caracterise en ce que, lors du marquage, on deplace les miroirs (M1,.... Mi2) selon une translation. 12. Procede selon l'une quelconque des revendications 8 a i, caracterise en ce que, lors du marquage, on realise le deplacement d'au moins certains miroirs (M1,..., Mi2) de leurs positions de marquage a leurs positions de repos en temps masque par rapport au deplacement d'un autre miroir de sa position de repos a sa position de marquage. 13. Procede selon l'une quelconque des revendications 8 a 12, caracterise en ce que, lors du marquage, on deplace les miroirs (Mi, M12) les uns aprAs s autres de leurs posKions de repos leurs posKions de marquage A commencer par celul (M1) qui est le plus AloignA de la source d'6mbslon (S). 1 14. Procddd selon [une quelconque des revendlcaBons 8 13, cara4MsA en ce que, rs du marquage, on dAplace les miroks (M1,., M12) les uns aprAs s autres de leurs posKlons de marquage leurs poskins de repos commencer par celui (M12) qui est le us proche de