Brevet FR2906492A1 — publié le 20080404

• 2906492 L'invention concerne une machine de sélection et l'ordonnancement des douelles permettant de composer des barriques. Les barriques réalisées dans le domaine de la tonnellerie sont fabriquées à partir de pièces en bois nommées douelles qui sont assemblées puis cintrées de manière jointive afin de former la paroi latérale des barriques, des anneaux métalliques garantissant le maintien en position des douelles. Les douelles sont fabriquées par usinage de pièces en bois de chêne afin d'exploiter les caractéristiques de -flexibilité et d'étanchéité du bois fendu selon la direction des fibres. Le chêne utilisé dans la fabrication des barriques est employé en raison des propriétés particulières de ce bois qui modifie les caractéristiques organoleptiques des vins et liqueurs contenus dans les fûts. Les barriques sont fabriquées de la manière suivante : - le fabricant effectue une sélection des bois de chêne selon différentes provenances, - le bois arrive sous forme de grumes dans les ateliers de fente où ils sont transformés en billons, - les billons sont fendus en quartiers et les quartiers sont sciés en merrains, - les merrains sont stockés à l'air libre pour une maturation de 12 à 36 mois minimum selon l'épaisseur, - à l'issue de cette maturation les merrains sont préparés en douelles, lesquelles douelles sont ensuite assemblées pour former des barriques. L'ensemble de cette procédure de préparation du bois et de la douelle engendre un coût élevé pour la pièce élémentaire constituant la barrique, lequel coût étant aggravé par le coût du bois de chêne lui-même. 2906492 2 Les procédés de fabrication actuellement en vigueur dans les tonnelleries permettent d'employer uniquement des douelles symétriques selon l'axe horizontal et selon l'axe vertical pour constituer les barriques, ces limitations entraînent des pertes de matière notable et donc des surcoûts importants 5 répercutés sur les prix des fûts. L'invention a pour objectif de résoudre ces principales difficultés en proposant une machine permettant de sélectionner et d'organiser les douelles sans intervention manuelle de façon à constituer un ensemble de pièces prêtes à être assemblées pour la constitution d'une barrique. 10 La présente invention concerne un procédé et une machine de sélection et d'ordonnancement de douelles pour la constitution de barriques, la machine étant caractérisée en ce qu'elle comporte au moins : - une unité d'entrée incluant un poste de mesurage des douelles, - un ensemble de stockage des douelles en attente d'affectation, lequel 15 ensemble recevant les douelles en provenance de l'unité d'entrée et de mesurage, - une unité de calcul apte à sélectionner les douelles parmi celles mesurées de manière à constituer un ensemble de douelles prêt pour l'assemblage en une barrique, 20 - une unité de sortie, en relation avec l'ensemble de stockage, équipée d'un système de réorientation des douelles. Les douelles employées dans l'invention peuvent être symétriques ou dissymétriques selon un axe horizontal, les deux largeurs extrêmes n'étant donc pas forcément égales. 25 Dans la machine selon l'invention les douelles sélectionnées par l'unité de calcul sont avantageusement délivrées à l'unité de sortie dans un ordre et dans une configuration permettant un montage aisé de la barrique. 2906492 3 Les avantages de la machine de sélection et d'ordonnancement de douelles permettant la constitution de barriques, selon l'invention, sont multiples : principalement ladite machine permet l'emploi de douelles symétriques uniquement selon l'axe vertical et non pas selon les deux axes 5 horizontal et vertical, ce qui permet de gagner jusqu'à 20% de bois par rapport à l'usinage habituel des douelles, la machine est entièrement automatisée et permet la délivrance de douelles prêtes à être montées pour constituer une barrique, sans intervention humaine, ce qui constitue un gain de temps et donc de 10 productivité notable dans les tonnelleries, la machine est capable de trier les douelles et notamment de rejeter les douelles inutilisables ou non conformes et détermine, au moyen de l'unité de calcul, des configurations de montage de barriques impossibles à calculer par un opérateur humain, 15 - En fonction de la barriquè à assembler et des caractéristiques spécifiées la machine opère seule la sélection et l'ordonnancement des douelles, détermine si cela est réalisable ou pas et peut fonctionner jusqu'à trouver la bonne configuration d'assemblage. En résumé la machine permet une économie sur le bois et sur le temps de 20 réalisation des jeux de douelles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 représente deux douelles, la figure la correspond à une douelle 25 telle qu'actuellement utilisée en tonnellerie, la figure lb est une douelle symétrique selon l'axe vertical seulement et utilisable dans la machine selon l'invention. 2906492 4 La figure 2 est un schéma de principe de fonctionnement de la machine de sélection et d'ordonnancement de douelles pour la constitution de barriques selon l'invention. Deux exemples de douelles sont représentés sur la figure 1, les douelles 5 classiquement employées dans les tonnelleries sont symétriques selon l'axe vertical et selon l'axe horizontal, tel que cela est représenté sur la figure la, ces douelles présentent deux largeurs égales aux extrémités, référencées 1. L'invention permet l'emploi de ces douelles habituelles, complètement symétriques, et également de douelles symétriques uniquement selon l'axe 10 vertical, tel que cela est illustré sur la figure 1 b, de telles douelles présentent des largeurs aux extrémités différentes, référencées 2 et 3. La largeur au centre de la douelle référencée 4 étant utile pour calculer les caractéristiques de la barrique pouvant être réalisée. Un avantage essentiel d'une machine selon l'invention est que les douelles 15 employées peuvent être dissymétriques selon un axe horizontal, c'est à dire que les deux largeurs extrêmes ne sont pas égales. Selon l'invention et tel que cela est illustré sur la figure 2 la machine de sélection et d'ordonnancement de rouelles pour la constitution de barriques est caractérisée en ce qu'elle comporte au moins : 20 - une unité d'entrée incluant un poste de mesurage des douelles, - un ensemble de stockage des douelles en attente d'affectation, lequel ensemble recevant les douelles en provenance de l'unité d'entrée et de mesurage, - une unité de calcul apte à sélectionner les douelles parmi celles mesurées 25 de manière à constituer un ensemble de douelles prêt pour l'assemblage en une barrique, 2906492 5 - une unité de sortie, en relation avec l'ensemble de stockage, équipée d'un système de réorientation des douelles et délivrant de préférence lesdites douelles dans l'ordre et dans la configuration de montage de la barrique. La machine de sélection et d'ordonnancement des douelles comporte une 5 unité d'entrée référencée 5 sur la figure 2, avantageusement du type convoyeur à taquets sur lequel les douelles sont posées transversalement. Ce convoyeur comporte un poste de mesurage 6 sous forme d'un barrage de trois cellules laser couplées à un codeur. Divers autres dispositifs de mesurage, tels que par exemple au moyen d'une caméra, sont envisageables 10 dans le cadre de l'invention. Le poste de mesurage 6 permet la mesure en largeur de chaque douelle aux positions requises référencées 2, 3 et 4 sur la figure 1 b et l'attribution d'une référence virtuelle pour chaque douelle. Cette référence est utilisée pour tout le suivi de la douelle dans la machine. 15 Selon l'invention l'unité d'entrée et de mesurage permet d'établir les largeurs de chaque douelle en son milieu et en ses deux extrémités et permet d'alimenter l'ensemble de stockage 7 des douelles en attente d'affectation. Le poste de mesurage 6 transmet les informations recueillies et attribue une référence virtuelle à chaque douelle entrant dans l'ensemble de stockage, 20 ces informations sont communiquées à l'unité de calcul chargée de sélectionner et d'organiser les douelles dans le but de constituer un jeu de douelles directement utilisable pourle montage de la barrique. Ainsi selon l'invention chaque douelle entrant dans l'ensemble de stockage 7 de douelles en attente est préalablement mesurée et reçoit une référence 25 virtuelle utilisable par l'unité de calcul. L'ensemble de stockage de douelles 7 en attente d'affectation peut se présenter de différentes manières, de préférence selon l'invention l'ensemble de stockage est formé par un stockeur comportant un nombre de pas supérieur au nombre des douelles nécessaires pour constituer une barrique. 2906492 6 Les douelles en attente d'une affectation délivrée par l'unité de calcul sont transportées par un convoyeur sans fin comportant un nombre de pas élevé de manière à accueillir un nombre suffisant de douelles permettant de constituer la barrique, toutes les douelles n'étant pas satisfaisantes le nombre 5 de pas, et donc la capacité de stockage en douelles, sera avantageusement de 72 ou plus. Selon l'invention le stockeur est vertical et se présente sous la forme d'une bande transporteuse sans fin, un stockeur de ce type présente moins d'encombrement au sol qu'un convoyeur à plat et permet donc la réalisation 10 d'une machine plus compacte. Ce stockeur, chargé en douelles au moyen de l'unité d'entrée et de mesurage, peut comporter une ou plusieurs sorties par lesquelles les douelles sont évacuées une fois qu'une affectation leur a été attribuée par l'unité de calcul. 15 Selon l'invention l'unité de calcul travaille avec les largeurs mesurées sur chaque douelle et est apte, en fonction des caractéristiques de la barrique à assembler, à sélectionner les douelles à utiliser dans l'ensemble de stockage, notamment en effectuant des réorientations desdites douelles dans une unité de sortie 8. 20 L'unité de calcul est apte à déterminer des tolérances admissibles pour l'assemblage de la barrique et pour les douelles unitaires. La machine comporte au moins une unité de sortie 8 munie d'un dispositif permettant une rotation des douelles dans un plan horizontal et la dépose des douelles sélectionnées sur un tapis convoyeur de sortie pour constituer 25 la barrique dans l'ordre et dans la configuration optimale de montage, lequel tapis pouvant être relié à un poste de stockage terminal. Par rotation des douelles dans un plan horizontal, réorientation ou retournement des douelles, il doit être compris une opération ayant pour effet de faire tourner la douelle de 180 dans son propre plan et par rapport à son 2906492 7 centre, le plan de la douelle étant parallèle ou identique au plan de chargement ou de déchargement dans le stockeur. Ladite rotation a donc pour effet d'intervertir les largeurs extrêmes d'une douelle en sortie de machine par rapport à son orientation de chargement dans la machine. 5 De fait, et c'est un point déterminant de l'invention, une douelle dont les largeurs 2 et 3 sont différentes peut être indifféremment utilisée dans un sens ou dans l'autre c'est à dire la largeur 2 vers le haut ou vers le bas de la barrique à monter, selon la configuration optimale déterminée par l'unité de calcul. 10 La machine selon l'invention est capable de réaliser au moins une quinzaine d'ensembles de douelles prêts à être assemblés par heure. Avantageusement les douelles sont délivrées par l'unité de stockage dans l'ordre de montage prévu par l'unité de calcul et à plat sur un tapis convoyeur, toutefois une variante importante de l'invention consiste à extraire les 15 douelles sélectionnées dans l'ordre le plus favorable pour l'éjection du stockeur, et, soit à marquer ces douelles à la sortie pour que l'ordre d'assemblage prévu soit reconstitué, soit à utiliser une unité de triage indépendante permettant de former l'ordre d'assemblage défini par l'unité de calcul. Une telle variante permet d'améliorer la productivité de la machine et 20 de produire davantage d'ensembles de douelles prêts pour le montage. Dans cette variante il pourrait être réalisé une quarantaine d'ensembles de douelles par heure. L'unité de sortie 8 peut comporter un poste de stockage terminal et éventuellement de marquage pour constituer des jeux de douelles prêts à 25 être assemblés en barriques, ce stockage terminal pourrait consister à réaliser un empilage et un cerclage des douelles pour leur transport vers un lieu de montage distant. Avantageusement selon l'invention la machine de sélection et d'ordonnancement de douelles comporte une unité d'éjection des douelles 2906492 8 non utilisables, référencée 10 sur la figure 2, cette unité permet d'enlever des pièces de l'ensemble de stockage. Ces douelles éjectées pouvant être non utilisables pour divers motifs, notamment pour des dimensions hors normes ou en raison de l'impossibilité 5 de trouver une combinaison de douelles permettant le montage d'une barrique. L'invention porte également sur un procédé de sélection et d'ordonnancement des douelles permettant de constituer un jeu de douelles utilisable pour le montage d'une barrique, ledit procédé comportant les 10 étapes suivantes : - mesurage de chaque douelle d'un ensemble de douelles sur trois largeurs, - stockage d'un ensemble de douelles avec référencement virtuel de chaque pièce dans un ensemble de stockage 7, 15 -sélection de douelles parmi l'ensemble des douelles mesurées, au moyen d'une unité de calcul, - constitution d'un jeu de douelles sur une unité de sortie 8, laquelle unité de sortie 8 qomportant un dispositif permettant une réorientation des douelles. 20 Dans le procédé en question les douelles employées peuvent être dissymétriques selon un axe horizontal, les deux largeurs extrêmes n'étant pas forcément égales, et les douelles sélectionnées par l'unité de calcul sont avantageusement délivrées à l'unité de sortie 8 dans un ordre et dans une configuration permettant un montage aisé de la barrique. 25 Plusieurs variantes pour la machine de sélection et d'ordonnancement des douelles sont possibles, il peut par exemple être envisagé divers moyens de convoyage et une unité d'alimentation 9, telle que représentée sur la figure 2, 2906492 9 pour approvisionner le poste de mesurage et l'ensemble de stockage, lequel poste de stockage des douelles en attente d'affectation peut être conçu selon diverses variantes, avec ou sans bande sans fin, en configuration verticale ou horizontale et de manière à permettre un stockage plus ou moins important 5 des douelles, sans sortir du cadre de l'invention. Des variantes peuvent également être envisagées en ce qui concerne le dispositif de rotation des douelles et la délivrance du jeu de douelles ordonné par la machine, enfin diverses manières de stocker ledit jeu sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. 10 La machine peut éventuellement être conçue avec plusieurs lignes de sortie et/ou plusieurs lignes d'entrée des douelles dans le stockeur dans le cadre de l'invention. L'unité de calcul peut être reliée à un dispositif d'affichage permettant de visualiser la machine en fonctionnement, les douelles sélectionnées et la 15 barrique finale constituée, et à tous moyens informatiques et logiciels permettant de rendre compte des travaux effectués par la machine. L'unité de calcul pouvant par ailleurs disposer de moyens d'alarme permettant à l'opérateur d'effectuer des choix de fonctionnement de la machine, notamment lorsque aucune barrique ne semble pouvoir être constituée avec 20 les douelles incorporées dans l'ensemble de stockage. Il peut aussi être envisagé que l'unité de calcul pilote un poste de marquage des douelles indiquant l'ordre de montage à respecter. Lequel poste de marquage étant alors positionné' de préférence après le dispositif de retournement des douelles et avant le stockage terminal. 25 Des unités périphériques complémentaires, telles que des chaînes permettant la réintroduction des douelles éjectées, un ou plusieurs circuits de stockage, pourraient être incorporées avantageusement dans la machine, sans sortir du cadre de l'invention. 2906492 10 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1- Machine de sélection et d'ordonnancement de douelles pour la constitution de barriques, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins : - une unité d'entrée (5) incluant un poste de mesurage (6) des douelles, -un ensemble de stockage (7) des douelles en attente d'affectation, lequel ensemble recevant les douelles en provenance de l'unité d'entrée et de mesurage, - une unité de calcul apte à sélectionner les douelles parmi celles mesurées de manière à constituer un ensemble de douelles prêt pour l'assemblage en une barrique, - une unité de sortie (8), en relation avec l'ensemble de stockage (7), équipée d'un système de réorientation des douelles. 2- Machine de sélection et d'ordonnancement de douelles selon la revendication 1 dans laquelle les douelles employées peuvent être dissymétriques selon un axe horizontal, les deux largeurs extrêmes n'étant pas forcément égales, et dans laquelle les douelles sélectionnées par l'unité de calcul sont délivrées à l'unité de sortie (8) dans un ordre et dans une configuration permettant un montage aisé de la barrique. 3- Machine de sélection et d'ordonnancement de douelles selon les revendications 1 ou 2 dans laquelle l'unité d'entrée (5) et de mesurage permet d'établir les largeurs de chaque douelle en son milieu et en ses deux extrémités et permet d'alimenter l'ensemble de stockage (7) des douelles en attente d'affectation, chaque douelle entrant dans l'ensemble de stockage (7) de douelles en attente et préalablement mesurée reçoit une référence virtuelle utilisable par l'unité de calcul. 2906492 12 4- Machine de sélection et d'ordonnancement de douelles selon les revendications 1 ou 2 dans laquelle l'ensemble de stockage (7) est formé par un stockeur comportant un nombre de pas supérieur au nombre de douelles nécessaires pour constituer une barrique. 5 5- Machine de sélection et d'ordonnancement de douelles selon la revendication 5 dans laquelle le stockeur est vertical et se présente sous la forme d'une bande transporteuse sans fin. 6- Machine de sélection et d'ordonnancement de douelles selon les revendications 1 ou 2 dans laquelle l'unité de sortie (8) comporte un dispositif 10 permettant une rotation des douelles dans un plan horizontal et la dépose des douelles sélectionnées sur un tapis convoyeur de sortie pour constituer la barrique dans l'ordre et dans la configuration optimale de montage, lequel tapis pouvant être relié à un poste de stockage terminal. 7- Machine de sélection et d'ordonnancement de douelles selon les 15 revendications 1 ou 2 comportant une unité d'éjection des douelles non utilisables (10) permettant d'enlever des pièces de l'ensemble de stockage. 8- Machine de sélection et d'ordonnancement de douelles selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle l'unité de calcul travaille avec les largeurs mesurées sur chaque douelle et est apte, en 20 fonction des caractéristiques de la barrique à assembler, à sélectionner les douelles à utiliser dans l'ensemble de stockage (7), notamment en effectuant des réorientations desdites douelles dans une unité de sortie (8). 9- Procédé de sélection et d'ordonnancement des douelles permettant de constituer un jeu de douelles utilisable pour le montage d'une barrique, 25 comportant les étapes suivantes : mesurage de chaque douelle d'un ensemble de douelles sur trois largeurs, 2906492 13 - stockage d'un ensemble de' douelles avec référencement virtuel de chaque pièce dans un ensemble de stockage (7), sélection de douelles parmi l'ensemble des douelles mesurées, au moyen d'une unité de calcul, 5 - constitution d'un jeu de douelles sur une unité de sortie (8), laquelle unité de sortie (8) comportant un dispositif permettant une réorientation des douelles. 10- Procédé de sélection et d'ordonnancement des douelles selon la revendication 9 dans lequel les douelles employées peuvent être 10 dissymétriques selon un axe horizontal, les deux largeurs extrêmes n'étant pas forcément égales, et dans lequel les douelles sélectionnées par l'unité de calcul sont délivrées à l'unité de -sortie (8) dans un ordre et dans une configuration permettant un montage aisé de la barrique. 15