Brevet FR2872496A1 — publié le 20060106

La présente invention concerne, d'une manière générale, des perfectionnements aux installations de triage et de regroupement d'objets, et, plus particulièrement, les installations de triage et de regroupement de récipients comme par exemple des bouteilles consignées. Dans ce domaine du triage et du regroupement d'objets, compte tenu de la grande diversité des catégories des objets, comme les bouteilles consignées par exemple, les installations combinent bien souvent des opérations de tri manuel et des opérations de tri automatique par reconnaissance, avant des opérations de regroupement desdits objets, selon des critères de sélection déterminés. Les critères retenus sont variables selon les objets: ainsi, pour des récipients, les critères peuvent être liés à leurs formes, à leurs dimensions, à leurs couleurs, à la nature de leurs matériaux constitutifs, à leurs marques, à leurs décorations ou à tout autre type de caractère distinctif. Dans de nombreux cas, en particulier celui des récipients, l'opération de reconnaissance selon des critères de sélection déterminés à tendance à être effectuée en amont d'un poste de prise en charge des objets, lorsque ces derniers sont encore dans des caisses, telles que livrées au centre de tri. De ce fait, les cadences de tri sont relativement faibles et, de plus, ces installations ont un encombrement au sol qui est important. La grande diversité des objets susceptibles d'être triés ne favorise pas non plus l'utilisation d'équipements automatiques, c'est-à-dire d'équipements capables d'analyser toutes leurs caractéristiques et de pratiquer des sélections très fines. Ceci peut être très préjudiciable, lorsque le nombre de critères de sélection est élevé, comme c'est le cas avec les récipients. La présente invention propose un perfectionnement à l'aménagement des centres ou installations de tri en général, qui permet de les rendre à la fois plus compacts et, surtout plus performants en terme de cadence. L'installation de triage et de regroupement d'objets, selon l'invention, comprend: - au moins un poste pour la prise en charge des objets non triés, - des postes pour la dépose desdits objets, dont le nombre correspond au moins au nombre des critères de sélection retenus, 2872496 2- - un système de transfert desdits objets entre ledit au moins un poste de prise en charge et les dits postes pour leur dépose, comportant au moins un outil adapté pour la préhension et le transport de ces objets, des moyens pour programmer, selon les critères retenus, la dépose des objets aux postes prévus à cet effet, par le système de transfert, - et, sur la trajectoire du, respectivement de chaque outil de préhension et de transport des objets, au moins un poste de reconnaissance des critères qui ont été retenus pour trier lesdits objets, lequel poste de reconnaissance est disposé en amont desdits postes de dépose et il est équipé de moyens de reconnaissance permettant de lire et d'analyser un minimum parmi les caractéristiques reconnaissables desdits objets et, de préférence, l'intégralité desdites caractéristiques. Toujours selon l'invention, le, respectivement chaque poste de reconnaissance est de préférence positionné entre le, respectivement les postes de prise en charge et le premier poste de dépose des objets, permettant de réaliser l'opération de reconnaissance en temps masqué et de gagner à la fois au niveau des cadences et au niveau de l'encombrement global de l'installation. Selon une autre disposition de l'invention, dans le cas d'une installation de triage et de regroupement d'objets constitués par des récipients, un outil de préhension et de transport desdits récipients comprend plusieurs têtes en forme de tulipe, du type à fonctionnement pneumatique, pour prélever simultanément un lot de plusieurs récipients au poste de prise en charge et transporter ensuite ces récipients jusqu'aux postes de décharge aptes à recevoir ces récipients, lesquelles têtes sont réparties et fonctionnent par rangées et ces rangées sont orientées selon le sens d'avancement dudit outil, et l'outil comporte des moyens pour déplacer individuellement et verticalement chacune desdites rangées au niveau du poste de reconnaissance entre une position haute où elles sont en position normale de transport, attenantes audit outil, et une position basse où chaque rangée de récipients est placée dans le champ d'action des moyens de reconnaissance, permettant la lecture et l'analyse des caractéristiques des différents récipients. 2872496 3 Toujours selon l'invention, un poste de reconnaissance comporte des moyens de reconnaissance qui sont disposés en vis-à-vis les uns des autres, formant une sorte de couloir pour le passage d'une rangée d'objets extraits du lot porté par l'outil de préhension et de transport et, dans ce couloir, les objets sont examinés sur toute leur surface visible par lesdits moyens de reconnaissance. Selon une autre disposition de l'invention, le poste de reconnaissance est divisé en plusieurs sous-postes qui se suivent sur le parcours de l'outil de préhension et de transport des objets, lesquels sous-postes, ou postes élémentaires, comportent chacun un couloir de reconnaissance pour faire une lecture et une analyse des caractéristiques des objets de chacune des rangées extraites du lot et, d'un poste élémentaire à l'autre, ces couloirs, dont le nombre correspond à celui des rangées, sont décalés transversalement les uns par rapport aux autres, par rapport au sens d'avancement dudit outil. Selon une autre disposition de l'invention, un outil de préhension et de transport comporte des moyens qui permettent de manipuler simultanément plusieurs rangées d'objets espacés transversalement les uns par rapport aux autres. Dans ce cas, chaque poste élémentaire de reconnaissance comporte des couloirs juxtaposés, permettant d'examiner simultanément, par exemple, deux rangées d'objets extraits du lot porté par l'outil de préhension et de transport et décalés transversalement l'un par rapport à l'autre. Cette disposition permet d'améliorer la compacité du poste de reconnaissance. Toujours selon l'invention et dans le but d'atteindre des cadences très élevées, l'outil de préhension et de transport des objets peut être du type multiple, c'est-à-dire être susceptible de prélever simultanément plusieurs lots d'objets, chaque lot étant prélevé, par exemple, dans une ligne de caisses qui se trouvent au poste de prise en charge. Toujours selon l'invention, cet aménagement des installations de triage et de regroupement peut s'appliquer soit à des installations qui utilisent un système de transfert constitué d'un convoyeur à fonctionnement discontinu, soit à des installations utilisant un convoyeur sans fin à fonctionnement continu, muni dans les deux cas d'au moins un outil susceptible de prendre et de transporter au moins un lot d'objets. 2872496 4 L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif et dans lesquels: - la figure 1 représente, schématiquement, les éléments essentiels d'une installation de tri selon l'invention, avec comme exemple d'objets à trier, des récipients constitués par des bouteilles consignées; - la figure 2 représente, d'une façon plus détaillée, l'enchaînement des principales opérations pour une installation de triage et de regroupement de bouteilles consignées. Les figures 1 et 2 montrent une installation de triage et de regroupement de bouteilles (1) consignées qui sont, par exemple, livrées dans des caisses (2). Ces caisses (2), comme représentées figure 2 en perspective, sont généralement normalisées et contiennent, par exemple, dans le modèle de caisse représenté, 24 bouteilles. Les caisses sont bien souvent remplies de bouteilles de formes et de caractéristiques différentes. La réutilisation de ces bouteilles implique donc de les regrouper par familles ce qui oblige à faire non seulement une reconnaissance des formes mais aussi une reconnaissance des couleurs, des matériaux, des marques, de la décoration ou autres. Sur le schéma de la figure 1, les bouteilles (1) sont représentées avec des variations au niveau de leur hauteur. La caisse (2) contenant ces bouteilles de tailles différentes, est positionnée au poste de prise en charge (3). Un outil (5), muni de têtes (6) à fonctionnement pneumatique, du genre tulipe, est chargé de prendre les bouteilles (1) dans la caisse (2) et de déplacer ce lot de bouteilles vers les postes de dépose (7) où elles sont regroupées par familles selon les critères retenus pour le classement. L'outil (5) de préhension et de transport est porté par un système de transfert (9) qui permet de déplacer à volonté ledit outil (5) et le lot de bouteilles (1) de poste en poste. Ce système de transfert (9) est en fait un convoyeur et, selon l'installation, il peut être du type à fonctionnement discontinu ou, comme représenté en pointillé sur la figure 1, du type sans fin à fonctionnement continu. Dans le premier cas, les opérations s'enchaînent avec un temps d'arrêt au niveau de chaque poste; dans le second cas, avec le convoyeur sans fin, les opérations 2872496 5 s'enchaînent sans arrêt, de façon continue, ce qui permet de travailler avec des cadences beaucoup plus élevées. La reconnaissance des caractéristiques des bouteilles (1) s'effectue au poste de reconnaissance (10). Ce poste de reconnaissance (10) se situe sur le parcours de l'outil (5) de sorte que cette opération de reconnaissance s'effectue en temps masqué en amont des postes de dépose (7), entre ces derniers et le poste de prise en charge (3). Le poste de reconnaissance (10) comporte des moyens de reconnaissance (11) du genre capteurs et/ou caméras ou autres détecteurs aptes à réaliser la lecture et l'analyse des caractéristiques des bouteilles, selon les critères qui ont été sélectionnés et retenus pour effectuer l'opération de tri. Bien sûr, l'installation comprend aussi des moyens de traitement des données recueillies au poste de reconnaissance pour orienter les bouteilles contrôlées vers les postes de dépose auxquels elles sont destinées comme le poste de dépose (7A) pour un premier type de bouteilles (petites bouteilles, par exemple), le poste de dépose (7B) pour un second type de bouteilles (bouteilles plus grandes, par exemple).. . etc. L'outil (5) est doté de moyens non représentés, du genre tiges télescopiques par exemple, qui permettent de descendre les têtes (6) pour coiffer les goulots des bouteilles (1) avec les tulipes. La course de chaque tête (6) est plus ou moins importante pour s'adapter automatiquement à la hauteur des différentes bouteilles. Après avoir été prélevé au poste de prise en charge (3) par l'outil (5), un lot de bouteilles (1) traverse le poste de reconnaissance (10), sans s'arrêter, à une vitesse appropriée pour permettre aux moyens de reconnaissance (11) de lire et d'analyser les caractéristiques des bouteilles qui défilent, et ce lot de bouteilles identifiées est ensuite positionné à la verticale de chacun des postes de dépose (7A, 7B,...) où lesdites bouteilles identifiées sont déposées de façon sélective, selon leurs propres caractéristiques et les critères de tri établis. La figure 2 montre le détail d'une installation comportant un système de transfert (9) à fonctionnement continu du type convoyeur sans fin, qui permet de 2872496 6 véhiculer au moins un lot de bouteilles (1) en continu, sans arrêt au niveau des différents postes. Les caisses (2) contenant les bouteilles à trier sont déposées sur un convoyeur (31) qui est un convoyeur du type sans fin, et elles sont amenées au poste de prise en charge (3) où le lot de bouteilles est pris en charge par l'outil (5) de préhension et de transport. Sur le convoyeur (31), les caisses (2) sont placées en travers par rapport au sens d'avancement dudit convoyeur et de l'outil (5), comme représenté sur la figure 2; de ce fait, le lot de bouteilles se déplace lui aussi en travers, de poste en poste. Au poste de prise en charge (3), le lot est vu de côté alors que plus loin, au poste de reconnaissance (10) , le lot de bouteilles est vu de face. La vitesse des caisses (2) sur le convoyeur (31) est identique à celle du système de transfert (9) de façon à permettre à l'outil (5) de prélever à la volée, les lots de bouteilles (1) dans les différentes caisses (2). Sur la figure 2, l'outil (5) de préhension et de transport est sensé comporter un nombre de têtes (6) qui correspond au nombre de bouteilles du lot à prélever dans la caisse (2), en l'occurrence 24 bouteilles. Mais selon une variante, non représentée, l'outil (5) de préhension et de transport peut aussi être du type multiple et comporter un nombre de têtes beaucoup plus important, arrangées par groupes pour prélever simultanément plusieurs lots de bouteilles dans des caisses juxtaposées sur le convoyeur (31). Comme représenté simplement à la figure 2, les têtes (6) de l'outil (5) se positionnent sur les bouteilles en s'adaptant à leurs dimensions, c'est-à-dire que certaines têtes ont une course plus importante que d'autres mais, pendant le transport des bouteilles, ces différentes têtes sont bloquées en position de façon à maintenir les culs desdites bouteilles dans un même plan. Pour pouvoir passer en revue toutes les bouteilles du lot au poste de reconnaissance (10), les différentes têtes (6) de l'outil (5) sont regroupées et fonctionnent par rangées. Ces rangées, numérotées de (51) à (56), sont parallèles au sens d'avancement de l'outil (5). Comme représentées figure 2, à titre d'exemple, les rangées sont au nombre de 6, et chacune d'elles comporte 4 têtes 2872496 7 (6) de façon à prélever d'un seul coup, toutes les bouteilles disposées dans une caisse (2). Cette distribution des têtes (6) sous forme de rangées permet d'effectuer une reconnaissance complète du lot de bouteilles portées par l'outil (5). En effet, chaque rangée est mobile de façon individuelle et verticalement, entre sa position normale de transport et une position de reconnaissance où les différentes bouteilles sont placées en saillie sous le plan des culs des autres bouteilles. Le poste de reconnaissance (10), détaillé figure 2, comporte plusieurs sous-postes (101, 102, 103) de reconnaissance, au niveau desquels s'effectuent les opérations de reconnaissance des bouteilles. Ces souspostes, ou postes élémentaires, se suivent sur le parcours de l'outil (5) de préhension et de transport des bouteilles et ils se présentent sous la forme de couloirs (13). Les moyens de reconnaissance (11) disposés dans ces couloirs (13) sont placés en vis-à-vis, de part et d'autre d'une rangée de bouteilles, pour examiner pratiquement toute la surface visible de chaque bouteille. Comme représenté sur la figure, chaque poste (101, 102, 103) élémentaire peut comporter un regroupement de deux couloirs (13). Ces couloirs (13) juxtaposés sont décalés transversalement l'un par rapport à l'autre, permettant d'examiner simultanément deux rangées de bouteilles. Ainsi, au poste (101) élémentaire, les rangées (51) et (56) de bouteilles sont écartées des autres rangées (52) à (55), par déplacement vertical, de façon à être placées chacune dans un couloir (13) de reconnaissance. Les couloirs (13) du poste (101) élémentaire permettent, comme détaillé auparavant, de lire les rangées (51) et ( 56) ; les couloirs (13) du poste (102) élémentaire permettent de lire les rangées (52) et (55) ; les couloirs (13) du poste (103) élémentaire permettent de lire les rangées (53) et (54), et ainsi de suite éventuellement selon le nombre de rangées portées par l'outil (5). L'opération de reconnaissance se déroule de la même façon pour un outil (5) de préhension et de transport de type multiple comme détaillé auparavant. Cette disposition du poste de reconnaissance (10) s'applique aussi de la même façon à une installation qui comporte un système de transfert à fonctionnement discontinu. Dans les deux cas, c'est-à-dire pour un système de 2872496 8 transfert continu ou discontinu, la lecture et l'analyse des caractéristiques des bouteilles s'effectuent en amont des postes de dépose (7), entre le poste de prise en charge (3) et le premier poste de dépose (7). Le premier poste de dépose (7) du système de transfert en continu, est esquissé figure 2. Il consiste en un convoyeur de regroupement (71) sans fin dont l'entrée se situe sous le convoyeur du système de transfert (9). L'entrée de ce convoyeur de regroupement (71) est parallèle au chemin du convoyeur du système de transfert (9) et sa vitesse d'avancement est identique à celle de ce dernier pour permettre une dépose en continu des bouteilles destinées audit convoyeur de regroupement (71). Il en est de même pour tous les autres postes de dépose (7), non représentés. Au niveau de chacun des autres postes de dépose (7) dont ii a été question précédemment, en liaison avec la figure 1, la dépose des bouteilles sur les convoyeurs de regroupement s'effectue en continu, de la même façon, chacun de ces convoyeurs de regroupement recevant le type de bouteilles qui lui est destiné. Pour une telle installation, fonctionnant en continu, avec un outil (5) de type multiple, pouvant, par exemple, prendre simultanément 3 lots de bouteilles à la fois, les cadences de tri peuvent atteindre 6000 caisses par heure, avec, en plus, la possibilité de concentrer les différents postes, y compris le poste de reconnaissance, dans un espace particulièrement réduit. Comme mentionné in limine, l'invention ne se limite pas au tri de bouteilles; elle s'applique également aux tri d'objets en général, de récipients... etc. 2872496 9 REVENDICATIONS 1 Installation de triage et de regroupement d'objets selon des critères déterminés du genre formes, couleurs, matériaux, marques, décorations ou autres, laquelle installation comprend: au moins un poste de prise en charge (3) desdits objets non triés, - des postes de dépose (7) de ces objets, dont le nombre correspond au moins au nombre des critères de sélection retenus, - un système de transfert (9) desdits objets entre ledit au moins un 10 poste de prise en charge et les dits postes de dépose (7), comportant au moins un outil (5) de préhension et de transport de ces objets, - des moyens pour programmer, selon les critères retenus, la dépose des objets aux postes prévus à cet effet, par le système de transfert, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur la trajectoire de l'outil (5), respectivement de chaque outil (5) de préhension et de transport, au moins un poste de reconnaissance (10) des critères qui ont été retenus pour trier lesdits objets, lequel poste de reconnaissance (10) est disposé en amont desdits postes de dépose (7) et il est équipé de moyens permettant de lire et d'analyser les caractéristiques desdits objets, en partie ou dans leur intégralité. 2 Installation de triage et de regroupement selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un poste de reconnaissance (10) positionné entre le, respectivement les postes de prise en charge (3) et le premier poste de dépose (7). 3 - Installation de triage et de regroupement d'objets du genre récipients et en particulier de bouteilles (1) consignées, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elfe comporte au moins un outil (5) de préhension et de transport desdites bouteilles (1), lequel outil est muni de plusieurs têtes (6) du genre tulipe, pour prélever simultanément, au poste de prise en charge (3), plusieurs bouteilles (1) formant un lot, et pour transporter ensuite ce lot de bouteilles jusqu'aux postes de dépose (7) où elles sont déposées, lesquelles têtes (6) sont réparties et fonctionnent par rangées (51 à 56), et ces rangées sont orientées selon le sens d'avancement dudit outil (5), lequel outil (5) 2872496 - 10 - comporte des moyens pour déplacer individuellement et verticalement chacune desdites rangées (51) à (56) au niveau du poste de reconnaissance (10) entre une position haute où elles sont dans leur position normale de transport et une position basse où chaque rangée de bouteilles est placée dans le champ d'action des moyens de reconnaissance (11), permettant la lecture et l'analyse des caractéristiques des bouteilles. 4 Installation de triage et de regroupement selon la revendication 3, caractérisée en ce que le poste de reconnaissance (10) comporte des moyens de reconnaissance (11) qui sont disposés en vis-à-vis, formant une sorte de couloir (13) dans lequel les objets de la rangée extraite du lot porté par l'outil (5), sont examinés pratiquement sur toute leur surface. - Installation de triage et de regroupement selon la revendication 4, caractérisée en ce que le poste de reconnaissance (10) est divisé en plusieurs postes (101, 102, 103) élémentaires qui comportent chacun un couloir (13) de reconnaissance pour examiner les objets de chacune des rangées extraites du lot porté par l'outil (5), lesquels couloirs (13) sont décalés transversalement les uns par rapport aux autres sur le parcours dudit outil. 6 Installation de triage et de regroupement selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'outil (5) comporte des moyens qui permettent de manipuler simultanément plusieurs rangées d'objets espacés transversalement les uns par rapport aux autres. 7 Installation de triage et de regroupement selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que chaque poste (101, 102, 103) élémentaire comporte des couloirs (13) juxtaposés, permettant d'examiner simultanément deux rangées d'objets extraits du lot et décalés transversalement l'un par rapport à l'autre. 8 - Installation de triage et de regroupement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un outil (5) de type multiple, c'est-à-dire susceptible de saisir simultanément plusieurs lots d'objets disposés dans des caisses juxtaposées, au poste de prise en charge (3). 9 Installation de triage et de regroupement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le système de transfert (9) des objets - 11 - d'un poste à l'autre est constitué d'un convoyeur du type à fonctionnement discontinu, muni d'au moins un outil (5) pour la préhension et le transport d'au moins un lot d'objets. Installation de triage et de regroupement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le système de transfert (9) des objets d'un poste à l'autre, est constitué d'un convoyeur sans fin du type à fonctionnement continu, muni d'au moins un outil (5) pour la préhension et le transport d'au moins un lot d'objets, et chaque poste, aussi bien au niveau de la prise en charge que de la dépose, comporte au moins un couloir convoyeur dont l'entrée est parallèle au chemin dudit système de transfert (9), et animée d'une vitesse identique à celle de ce dernier.