Brevet FR2851228A1 — publié le 20040820

La présente invention a pour but d'optimiser et d'automatiser le conditionnement de légumes en sachet par l'association d'un système de pesage avec un dispositif permettant d'assurer la préhension du sachet, la soudure hermétique de celui-ci et son évacuation vers une zone de réception (convoyeur de reprise ou cartonnage par exemple). Actuellement, le conditionnement des endives par exemple s'effectue manuellement, un opérateur sélectionne des endives qu'il dispose dans un sachet afin de constituer un lot relatif à un poids donné. Il est tenu pour 10 cette opération d'utiliser une balance numérique pour obtenir les indications de poids. Une fois cette opération effectuée, il place le sachet sur un convoyeur afin qu'il soit acheminé vers un centre de soudure pour réaliser la fermeture hermétique du sachet. Pour cette seconde étape, un opérateur va 15 réceptionner le dit sachet, le positionner dans l'appareil de soudage puis réaliser manuellement la soudure. Durant cette opération les blessures par brlure sont fréquentes. La troisième phase consiste alors à reprendre le sachet puis à le conditionner, généralement dans une caisse cartonnée capable 20 d'accueillir une dizaine de lots par exemple, pour que le produit puisse être palettisé et expédié dans de bonnes conditions. On comprend donc que le mode opératoire actuel présente de nombreuses reprises du produit, engendrant des risques de chocs et donc 25 de détérioration pour le légume, ainsi que des cadences médiocres dues aux pertes de temps induites par ce processus, et des risques important de brlure dus à un mode de soudure manuel. L'invention permet de remédier à ces inconvénients. En effet, au voisinage immédiat de la balance se situe un dispositif remarquable, en ce qu'il comprend un module composé d'une pince de préhension associée à un système connu de soudage, l'ensemble se trouvant maintenu en bout d'un organe mobile autorisant un déplacement 5 entre deux positions extrêmes, soit un lieu de départ au voisinage de la balance, et un lieu d'arrivée sur un système de convoyage ou de mise en caisses cartonnées par exemple. La pince de préhension est constituée par une plaque rigide fixe sur laquelle s'articule sur un de ses coté un contre couteau plat non coupant. 10 Celui-ci est lié à la plaque par une liaison pivot lui permettant de s'articuler entre une position ouverte, le contre couteau et le bord de la plaque forment alors un angle aigu;et une position fermée, les bords respectifs du contre couteau et de la plaque sont alors en contact. Globalement, la pince fonctionne à la manière d'une paire de ciseaux dont 15 la position fermée se contente de mettre en contact les bords respectifs non coupant de chaque ciseau, et la position ouverte de les éloigner l'un de l'autre par le pivotement du premier ciseau par rapport au second. Ainsi, lorsque l'opérateur a effectué la pesée et la mise en sachet des endives, il redresse le dit sachet en ayant pris soin de positionner les têtes 20 d'endives en position haute, réalise par pincement entre le pouce et l'indexe de chacune de ses mains la préhension du sachet par les deux bords supérieurs de son ouverture. Cette action à pour effet de séparer le sachet en deux zones, la partie inférieure constituant une poche ou sont logées verticalement les endives la tête en haut, et au- dessus de l'axe 25 défini par le pincement de l'opérateur la partie haute du sachet ou se trouve son ouverture. Cette dernière zone devra être suffisamment haute (4 centimètres environ) pour pouvoir pincer le sac en effectuer ensuite la soudure au-dessus de la zone de pincement. A ce moment, l'opérateur n'a plus qu'à glisser la partie émergeante du sachet dans la fente de la pince de préhension en donnant suffisamment de hauteur à la partie supérieure du sachet pour l'opération de soudage. Pendant cette mise en position, le sachet vient frôler une étiqueteuse qui 5 va déposer au contact de celui-ci une étiquette permettant l'identification du lot. L'étiquetage est ainsi réalisé en temps masqué. Un contacteur électrique détecte alors le bon positionnement de la partie émergeante du sachet dans la fente et commande la fermeture de la 10 pince. Cet ordre s'accompagne d'une autorisation de l'opérateur afin d'éviter tout pincement de doigts. A cet instant, l'opérateur est totalement libéré du sachet et peut se consacrer à la réalisation d'un nouveau conditionnement. Le module composé par la pince de préhension tenant le sachet, et la soudeuse est alors mis en mouvement par l'organe mobile pour déplacer le sachet vers sa nouvelle destination. Désormais plusieurs opérations vont pouvoir être réalisées en temps masqué. Tout d'abord un compteur reçoit à chaque fermeture de pince une impulsion de comptage ce qui permettra par exemple de déterminer le rendement du poste de travail. Ensuite, durant cette phase de déplacement, nous allons pouvoir réaliser automatiquement, et en temps masqué, l'opération de soudage de 25 l'ouverture du sachet. L'opération de soudage sera effectuée au-dessus de la zone de pincement sur la partie inerte du sachet, le poids des produits contenus dans la partie inférieure du sachet étant supporté par la pince. Cela a pour effet de ne pas solliciter le sachet au voisinage de la zone de soudure et 30 d'éviter ainsi la coupure du sachet durant la phase de soudage. Le procédé de soudure utilisé sera par exemple la fermeture momentanée de deux résistances thermiques sur la partie supérieure du sachet émergeant au-dessus de la pince. Ceci provoquant sur la bande de contact la fusion du matériau constituant le sachet, et par incidence, la soudure de ce dernier. Le temps de soudure est déterminé par la durée de fermeture des deux résistances sur le sachet nécessaire pour obtenir la fusion. Cette durée n'excède généralement pas une seconde ce qui permet de réaliser cette opération durant la phase de transfert du sachet. Lorsque l'organe mobile a réalisé le déplacement du sachet vers sa nouvelle destination, la pince s'ouvre et libère le sachet soit sur un système de convoyage traditionnel vers un centre de conditionnement centralisé, soit directement dans un emballage cartonné. 1 5 Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente une vue générale du dispositif dans son environnement immédiat. La figure 2 représente en coupe le positionnement du sachet dans la pince du module de préhension - soudage ainsi que le positionnement du 20 système de soudage. La figure 3 représente par une coupe de profil le dispositif selon l'invention. En référence à ces dessins, le dispositif est composé d'un châssis rigide 1 25 sur lequel est disposée une station de pesage 2. A une extrémité de ce châssis vient s'articuler un organe 6 qui permettra de faire réaliser un déplacement au module de préhension-soudage M entre sa position d'attente B et sa position de déchargement C. Un actionneur 6' fixé d'une par sur le châssis 1, et d'autre part sur l'organe 30 6 permettra la mise en mouvement du dit organe. Le module de préhension-soudage M est fixé en bout de l'organe 6 de sorte que sa position d'attente B se situe au voisinage de la station de pesage 2. Le dit module est composé d'un socle de base 3 servant entre autre à effectuer la liaison avec l'organe 6. Sur la face avant du socle 3 vient s'articuler un ciseau plat 4 qui peut prendre, par l'intermédiaire d'un actionneur 4' fixé d'une part sur le socle 3, et d'autre par sur le ciseau 4, une position d'ouverture ou de contact avec la tranche du dit socle 3. Cet agencement permet la réalisation d'une pince qui en position d'ouverture autorise la mise en place manuelle de la bordure supérieure du sachet A, et en position de fermeture ou de contact, le maintient du sachet A en suspension par le pincement de la bordure supérieur dudit sachet A entre le ciseau 4 et la tranche du socle 3. 1 5 La soudeuse 5 est définie par l'articulation de deux résistances électriques 5a et 5b autour d'un axe 5c, de sorte que l'ensemble peut par l'intermédiaire d'un actionneur 5' prendre une position ouverte ou position d'attente, et une position de mise en contact entre 5a et 5b ou position de soudage. La soudeuse 5 est intégrée au module M par la fixation de l'axe 5c au deux bras 3" de sorte que la position de mise en contact entre 5a et 5b ou position de soudage se situe exactement à l'aplomb de la zone de contact entre le ciseau 4 et la tranche du socle 3. Cette disposition permet de positionner la partie émergeante du sachet A, 25 de la zone de pincement entre le ciseau 4 et la tranche du socle 3, en concordance avec la ligne de contact des résistances 5a et 5b afin de pouvoir réaliser la soudure dudit sachet. (figure 2) Le fonctionnement du poste de travail équipé de l'invention se déroule de 30 la façon suivante. A titre d'exemple non limitatif, non allons évoquer l'utilisation de l'invention dans le processus de conditionnement de l'endive. Les endives a sont amenées individuellement au poste de conditionnement par un convoyeur à bande X. L'opérateur saisi alors les légumes pour les placer dans un sachet A, le conditionnement variant de 3 à 9 unités afin d'obtenir le poids de rigueur (généralement 0,5 à 1kg). L'opérateur introduit les endives dans le sachet par son ouverture en 10 prenant soin de positionner le cul de l'endive au fond du sachet, et la tête vers l'ouverture de ce dernier (figure 2). Cette opération s'effectue en laissant le sachet A reposer à plat sur la station de pesage 2 qui permet de visualiser les variations de poids à chaque introduction d'une nouvelle endive. Lorsque le poids requis est atteint, l'opérateur réalise par pincement entre le pouce et l'indexe de chacune de ses mains la préhension du sachet A par les deux bords supérieurs de son ouverture, et le redresse en position verticale. L'opérateur prend soins de pincer le sachet A juste au dessus des têtes d'endives afin de conserver suffisamment de distance entre la 20 ligne de pincement et l'extrémité ouverte du sachet pour la préhension automatique et la soudure de celui-ci. Voir figure 2. Une fois le sachet redressé, l'opérateur effectue un léger écartement entre ses deux mains afin de tendre l'ouverture du sachet A, puis place celle-ci au coeur de la zone de préhension du module M défini par le ciseau 4 en 25 position ouverte et la tranche du socle 3. La surface de contact entre la partie supérieur des mains et le dessous du socle 3 sert de guidage à l'opérateur pour réaliser la translation de l'extrémité ouverte du sachet A dans la pince. Voir figure 2. Durant la translation manuelle du sachet, celui-ci vient au contact d'une étiqueteuse 7 qui dépose une étiquette autocollante afin d'identifier le lot. Voir figure 3. En fin de translation, la main de l'opérateur vient à proximité d'un micro 5 contact électrique 3'; par une légère pression, l'opérateur va solliciter ledit micro contact 3' et ainsi commander la fermeture de la pince par la sollicitation de l'actionneur 4' sur le ciseau 4. Cette information peut alors être utilisée pour incrémenter un compteur afin de comptabiliser le nombre de sachets produits. A partir de ce moment, le sachet A est maintenu par le module M, et l'opérateur peut réaliser un nouveau conditionnement. Le départ du cycle automatique commence par le pincement de la partie supérieure du sachet entre les deux résistances 5a et 5b sous l'effet de l'actionneur 5' afin de réaliser la soudure hermétique de l'emballage. Cette 15 action ne dure qu'une fraction de seconde. La soudure effectuée, le module M est mis en mouvement par le déplacement de l'organe 6, pour positionner le sachet en affleurement avec soit un convoyeur de centralisation des produits finis Y, soit une caisse cartonnée ou seront comptabilisé un certain nombre de sachet 20 avant évacuation de ladite caisse. Toutefois, l'opération de soudage décrite précédemment peut également être effectuée durant cette phase de déplacement. La pince du module M peut alors s'ouvrir par la sollicitation de l'actionneur 4' en écartant le ciseau 4 de la tranche du socle 3, libérant ainsi le sachet 25 pour qu'il se dépose dans sa nouvelle zone de transit. L'organe 6 effectue alors le déplacement inverse pour repositionner le module M en position d'attente au voisinage de la station de pesage 2. De ce qui précède, il ressort que l'invention élimine toutes les reprises et 30 pertes de temps pour réaliser la soudure des sachets automatiquement sans aucun risque de brlure, et cela sans effort supplémentaire pour l'opérateur de la station de pesage. En effet, l'opérateur doit désormais finaliser la mise en sachet par le positionnement de celui-ci au coeur de la pince du module M, alors que 5 précédemment il déposait le sachet non soudé sur un convoyeur de reprise. Cette invention permet également d'automatiser le poste de soudage avec une grande souplesse puisqu'elle est liée au poste de pesage et permet de traiter la soudure en parallèle et en temps masqué dans le 10 processus de conditionnement. En effet, les stations de soudage automatisées actuelles centralisent tous les sachets non soudés pour les traiter dans un tunnel de soudage. Les investissements sont alors très conséquents, et difficilement envisageable pour de petites exploitations, et surtout l'opération de soudage se 15 comporte comme un nouveau maillon dans le processus de conditionnement et engendre en cas de défaillance le blocage total du processus. Ces inconvénients majeurs sont contournés grâce à l'invention, De plus l'invention permet de réaliser automatiquement l'étiquetage et le 20 comptage à chaque poste de pesage, ce qui permet de réaliser la tracabilité du produit dès la mise en sachet, et un suivi de production poste par poste. REVENDICATIONS 1. Association d'une station de pesage intégré dans le processus de conditionnement en sachet des endives ou autres légumes à un dispositif 5 permettant d'assurer la préhension du sachet, la soudure hermétique de celui-ci et son évacuation vers une zone de réception, caractérisé en ce qu'il comprend un module M de préhension - soudage fixé à l'extrémité d'un organe mobile 6 de sorte que ledit module M puisse prendre une position préférentielle B d'attente au voisinage d'une station de pesage, et 10 une position d'évacuation C du sachet au voisinage d'un convoyeur de reprise ou d'un poste de cartonnage. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit module M est composé à la base d'une pince de préhension, résultant de 15 l'association du ciseau 4 avec la tranche du socle 3, pour saisir l'ouverture du sachet A, au-dessus de laquelle se situe un système de soudage 5 qui traitera la partie émergeante dudit sachet A pour réaliser la soudure hermétique de ce dernier. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le dit module M est composé d'un socle de base 3 (servant entre autre à effectuer la liaison avec l'organe 6) sur lequel vient s'articuler sur la face avant un ciseau plat 4 qui peut prendre, par l'intermédiaire d'un actionneur 4' fixé d'une part sur le socle 3, et d'autre par sur le ciseau 4, une position 25 d'ouverture ou de contact avec la tranche du dit socle 3. Cet agencement permet la réalisation d'une pince qui en position d'ouverture autorise la mise en place manuelle de la bordure supérieure du sachet A, et en position de fermeture ou de contact, le maintient du sachet A en suspension par le pincement de la bordure supérieur dudit sachet A entre 30 le ciseau 4 et la tranche du socle 3. 4. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le dit module M comporte une soudeuse 5 définie par l'articulation de deux résistances électriques 5a et 5b autour d'un axe 5c, de sorte que 5 l'ensemble peut par l'intermédiaire d'un actionneur 5' prendre une position ouverte ou position d'attente, et une position de mise en contact entre 5a et 5b ou position de soudage. La soudeuse 5 est intégrée au module M par la fixation de l'axe 5c au deux bras 3" de sorte que la position de mise en contact entre 5a et 5b ou position de soudage se situe exactement à 10 l'aplomb de la zone de contact entre le ciseau 4 et la tranche du socle 3. Cette disposition permet de positionner la partie émergeante du sachet A, de la zone de pincement entre le ciseau 4 et la tranche du socle 3, en concordance avec la ligne de contact des résistances 5a et 5b afin de pouvoir réaliser la soudure dudit sachet A. 15 5. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que sur une extrémité du châssis 1 s'articule ledit organe 6 qui, par la sollicitation de l'actionneur 6' fixé d'une par sur le châssis 1, et d'autre part sur l'organe 6 permettra la mise en mouvement du dit organe réalisant ainsi un 20 déplacement au module de préhension-soudage M entre au moins deux positions, soit sa position d'attente B et sa position de déchargement C. 6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit module M comporte sur sa partie inférieure une étiqueteuse 7 de sorte 25 que durant la translation manuelle du sachet A, celui-ci vient au contact de ladite étiqueteuse 7 qui dépose alors une étiquette autocollante afin d'identifier le lot. 7. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le dit 30 module M comporte un micro contact électrique 3' déclenché par il l'opérateur, permettant d'une part de commander la fermeture de la pince par la sollicitation de l'actionneur 4' sur le ciseau 4, et d'autre part d'utiliser cette information pour incrémenter un compteur afin de comptabiliser le nombre de sachets A produits.