Brevet FR2935957A1 — publié le 20100319

L'invention se rattache au secteur technique des installations pour la mise en barquettes et le conditionnement d'au moins une tranche d'un produit préalablement tranché, notamment du type alimentaire. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les produits tranchés en tranches fines et qui doivent être conditionnés dans une empreinte que présente la barquette et selon un nombre prédéterminé de tranches 2, 3, 4, 5, 6, ... C'est le cas, par exemple, des tranches de jambon, saucisson, ... Dans une forme de réalisation de ce type d'installation, cette dernière comprend un convoyeur, sous forme, par exemple, d'un tapis incliné sur lequel sont disposées, par lots d'un nombre déterminé, différentes tranches du produit alimentaire considéré. En alignement avec le convoyeur incliné, dans un plan inférieur, sensiblement horizontal, est disposé un autre convoyeur sur lequel sont disposées les différentes barquettes destinées à recevoir les différents lots de tranches de produit. Généralement, les barquettes sont formées à partir d'un film en matière plastique semi-rigide présentant une pluralité d'empreintes délimitées par des lignes de prédécoupe. Après découpe, chaque barquette obtenue présente donc au moins une empreinte avec un rebord périphérique. Chaque barquette, après mise en place des produits en tranches, est fermée d'une manière étanche par un film plastique ou autre. Ces différentes opérations sont effectuées d'une manière automatique, en continu. Chaque empreinte a une forme géométrique correspondant sensiblement à celle des tranches des produits concernés. Avec ce type d'installation, les deux tapis (le tapis incliné à partir duquel sont amenés les différents lots de tranches de produits et le tapis recevant les barquettes) sont convenablement synchronisés notamment dans leur avance linéaire, de sorte que les différents lots de tranche tombent par gravité dans les empreintes correspondantes des barquettes. Toutefois, il arrive fréquemment que le lot de tranches est mal positionné dans l'empreinte avec le risque de déborder sur une partie du rebord. Une telle situation n'est pas acceptable étant donné, comme indiqué, qu'en bout de l'installation, les différentes barquettes dont la ou les empreinte(s) est(sont) garnie(s) des tranches de produit considéré, sont soumises à une opération de filmage qui nécessite d'avoir un rebord périphérique entièrement libre. Selon l'état de la technique, cette contrainte nécessite la présence d'au moins un opérateur qui va contrôler visuellement le bon positionnement des lots de produits tranchés dans les empreintes correspondantes afin d'intervenir, si nécessaire, manuellement pour positionner correctement les tranches dans les empreintes. On conçoit que cette opération de contrôle nécessitant la présence d'au moins un opérateur, outre les coûts que cela peut engendrer, est particulièrement contraignante nécessitant une attention soutenue pendant une période ininterrompue. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients d'une manière simple, sûre, efficace et rationnelle. A partir de cet état de la technique, le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir, en continu, modifier d'éventuels positionnements de la ou des tranches du produit considéré, lorsqu'il apparaît que ce positionnement n'est pas correct en ce sens que la ou les tranches ne sont pas totalement contenues à l'intérieur de l'empreinte considérée. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point une installation pour la mise en barquettes d'au moins une tranche d'un produit préalablement tranché, les tranches étant disposées, par unité ou par nombre prédéterminé, sur un convoyeur pour être déposée dans une empreinte que présentent les barquettes. Selon l'invention, cette installation comprend un dispositif apte à détecter le positionnement de la ou des tranche(s) par rapport au positionnement de l'empreinte, et à commander, en cas de mauvais positionnement, des moyens aptes à saisir la ou les tranche(s), à orienter la ou les tranche(s) pour rectifier leur positionnement en correspondance avec la géométrie de l'empreinte et à libérer la ou les tranche(s) dans la position rectifiée pour la ou les repositionner correctement dans l'empreinte. Pour résoudre le problème posé de modifier le positionnement de la tranche ou du lot de tranches, le dispositif apte à détecter le positionnement de la ou des tranches, est constitué par un robot manipulateur asservi à un système de vision, ledit robot étant équipé de moyens aptes à saisir la ou les tranche(s) et à la ou les orienter en correspondance avec le positionnement de l'empreinte. Pour résoudre le problème posé de comparer le positionnement de l'empreinte et le positionnement de la ou des tranche(s), le système de vision comprend au moins une caméra disposée au-dessus de la ou des empreinte(s) où est(sont) positionnée(s) la ou les tranche(s). Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir saisir, en une seule fois, la totalité des tranches lorsque l'empreinte est destinée à recevoir un nombre prédéterminé de tranches typiquement supérieur à 1. En effet, il est apparu important et indispensable que les tranches constituant le lot considéré, restent parfaitement unies, pendant la totalité du cycle incluant notamment la préhension, l'orientation, le relâchement. Pour résoudre un tel problème, les moyens aptes à saisir la ou les tranches sont constitués par un ensemble pneumatique équipé d'une pluralité de ventouses. Chaque ventouse est assujettie à des organes amortisseurs pour épouser la forme des produits en tranches. Le nombre et la disposition des ventouses sont déterminés pour recouvrir la totalité de la tranche. L'ensemble pneumatique est assujetti à des moyens pour soumettre chaque ventouse à un effet d'aspiration correspondant à la préhension de la ou des tranche(s) en vue de la ou les soulever de l'empreinte, puis à une coupure de l'alimentation en air ou à un envoi d'air sous-pression, pour décoller la ou les tranche(s) des ventouses en vue de la ou les libérer pour son ou leur positionnement par gravité dans l'empreinte. Compte tenu de ces caractéristiques, il apparaît, de manière avantageuse, que la pluralité des ventouses crée des lignes de force ponctuelles permettant la préhension, d'une manière unitaire, de plusieurs tranches de viande, sans risque de détachement des unes par rapport aux autres. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation de l'installation selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en plan de l'installation ; - la figure 3 est une vue de face de l'installation ; - les figures 4, 5 et 6 montrent, par différentes vues en perspective, l'ensemble de préhension apte à saisir la ou les tranches de produits. Comme indiqué dans l'analyse de l'état de la technique, l'installation pour la mise en barquette d'au moins une tranche d'un produit coupé, préalablement tranché, comprend un convoyeur incliné (1) sur lequel sont disposés les différents produits tranchés (P). L'invention trouve une application particulièrement avantageuse lorsque les produits tranchés (P) sont répartis en lots d'un nombre prédéterminé de tranches, en rappelant que c'est dans ce cas que des problèmes de manipulation délicats peuvent apparaître. Cela signifie, par conséquent, que si l'invention trouve une application avantageuse dans le cas des produits tranchés, préalablement répartis en lots d'un nombre prédéterminé de tranches, l'invention trouvera bien évidemment une application dans le cas où chaque lot est composé d'une seule tranche de produit. Le convoyeur incliné (1) est disposé au-dessus et sensiblement en contact avec un autre convoyeur (2) disposé dans un plan horizontal. Sur ce convoyeur (2), sont posées les différentes barquettes (3) comprenant chacune au moins une empreinte (3a). On rappelle que ces barquettes peuvent être constituées par un film plastique semi-rigide présentant, au moment de sa fabrication, une pluralité d'empreintes. Des lignes de prédécoupe permettent ensuite d'obtenir une barquette comprenant au moins une empreinte. Ces dispositions sont parfaitement connues pour un homme du métier et ne font pas partie de l'objet spécifique de l'invention. De même, l'entraînement et la synchronisation des tapis (1) et (2) ne sont pas décrits en détail, car susceptibles de présenter différentes formes d'exécution. Les vitesses d'avancement des tapis (1) et (2) sont déterminées pour permettre, à chaque lot de produits tranchés (P), de tomber par gravité dans l'empreinte correspondante (3a). L'empreinte (3a) a une forme géométrique, par exemple sensiblement parallélépipédique, correspondant sensiblement à la forme géométrique générale du produit tranché. Le problème posé, selon l'invention, est de parfaitement positionner le lot de produits (P) dans l'empreinte correspondante (3a) afin, outre la présentation recherchée, de permettre de filmer, par exemple, chaque barquette au niveau d'un poste de travail (4) pour ainsi fermer, d'une manière étanche, chacune des empreintes recevant le lot de produit (P). Selon une caractéristique à la base de l'invention, l'installation comprend un dispositif (D) conformé pour détecter le positionnement du lot de produits (P) disposé dans l'empreinte (3a), par rapport au positionnement de ladite empreinte et à commander, lorsque le positionnement du lot de produits et le positionnement de l'empreinte ne sont pas en correspondance, des moyens de préhension destinés à réorienter le lot de produits par rapport à l'empreinte, comme indiqué dans la suite de la description. Le dispositif (D) est constitué par un robot manipulateur (5) asservi à un système de vision (6). Le robot manipulateur (5) est du type à six axes, tandis que le système de vision (6) est constitué par au moins une mais, de préférence, plusieurs caméras (6a). Par exemple, les caméras (6a) sont disposées au-dessus de la ou des empreinte(s) (3a) où sont positionnés les lots de produits, au niveau des tapis inclinés (1). Le robot manipulateur (5) est équipé d'un bras (5a) dont la tête (5b) est accouplée à un ensemble pneumatique (7) équipé d'une pluralité de ventouses (8). Chaque ventouse (8) est assujettie à des organes amortisseurs pour épouser la forme du produit en tranches. Les ventouses (8) sont accouplées à un réservoir pneumatique (7a) relié à un circuit d'air comprimé pour l'alimentation simultanée de l'ensemble des ventouses (8). D'une manière importante, le nombre et la disposition des ventouses (8) sont déterminés pour recouvrir la totalité de la surface de la tranche des lots de produits. Plus particulièrement, l'ensemble pneumatique (7) est assujetti à des moyens de commande et de régulation pour soumettre simultanément chaque ventouse à un effet d'aspiration puis, en combinaison avec des organes de temporisation, selon un laps de temps très court de l'ordre de quelques millisecondes, à une coupure d'alimentation en air ou un envoi d'air sous pression. L'ensemble de ce dispositif, intégrant notamment le robot manipulateur équipé de l'ensemble pneumatique de préhension (7) et le système de vision (6), sont asservis par une centrale de commande, sous forme, par exemple, d'un automate programmable, pour réaliser le cycle de fonctionnement suivant : - Lorsque le système de vision (6) détecte que le positionnement du lot de produits est en correspondance avec le positionnement de l'empreinte (3a), le robot manipulateur (5) n'est pas commandé. - Lorsque le système de vision (6) détecte que le lot de produits est mal positionné par rapport à l'empreinte (3a), le robot manipulateur (5) est commandé pour assurer, par son bras (5a) qui suit l'empreinte considérée, au fur et à mesure du déplacement du convoyeur (2), la préhension du lot considéré, selon le cycle suivant : / descente du bras (5a) pour mise en contact de la pluralité de ventouses (8) avec la tranche supérieure du lot de produits ; / alimentation de l'ensemble pneumatique (7) pour créer, au niveau de l'ensemble des ventouses (8), un effet d'aspiration et, simultanément, relevage et orientation du bras (5a) pour repositionner le lot saisi, en correspondance avec le positionnement de l'empreinte ; / coupure de l'alimentation en air comprimé ou envoi d'air sous pression, pour décoller et relâcher le lot de produits des ventouses (8), en vue d'un nouveau positionnement dans l'empreinte considérée ; / relevage du bras (5a) avec l'ensemble pneumatique de préhension (7). Comme indiqué, la détection, la préhension et la correction du positionnement du lot mal positionné s'effectue dans un laps de temps très court de l'ordre de quelques millièmes de secondes et au fur et à mesure de l'avance du tapis (2), autrement dit sans arrêter l'installation. A noter, d'une manière préférée, que le système de vision détecte les empreintes, d'une manière séparée, de sorte que le robot manipulateur agit sur un seul lot à la fois lorsque celui-ci est mal positionné.25 De manière avantageuse, les différentes ventouses créent des lignes de force ponctuelles assurant une meilleure préhension. Ceci s'avère particulièrement important lorsque l'empreinte est destinée à recevoir un lot constitué de plusieurs tranches de produit. En effet, il est nécessaire de pouvoir saisir l'ensemble du lot à partir de la tranche supérieure avec, pour objectif et impératif, d'éviter tout phénomène de désolidarisation des tranches entre elles. Comme indiqué, l'invention s'applique à tous types de produits tranchés, notamment de produits alimentaires, lesquels produits tranchés sont disposés sous forme de lot comprenant au moins une tranche. Les avantages ressortent bien de la description.