Brevet FR2944268A1 — publié le 20101015

L'invention concerne un dispositif d'alimentation en objets plats comprenant un dispositif de dépilage d'objets plats, un convoyeur pour déplacer en série sur chant les objets dépilés avec un pas constant entre deux objets consécutifs et un dispositif de synchronisation interposé entre le dispositif de dépilage et le convoyeur dans lequel chaque objet dépilé est déplacé selon un certain profil de vitesse pour compenser des variations du pas entre objets consécutifs. Plus particulièrement, l'invention concerne une machine de tri postal comprenant un tel dispositif d'alimentation, lequel peut servir à trier des envois dans un carrousel à godets. On connaît du document de brevet FR-2797437 un tel dispositif d'alimentation dans lequel le dispositif de synchronisation est agencé avec trois étages de trains de roues entraînées par une motorisation unique. En sortie du convoyeur, les envois en série sur chant espacés les uns des autres d'un pas constant sont injectés dans les godets d'un carrousel à godets. Le débit type d'une telle machine de tri est de 3 objets/seconde. Le dispositif de dépilage comme le dispositif de synchronisation sont liés de façon synchrone à la trame temporelle des godets du carrousel comme décrit dans le document de brevet FR-2906235. Le but de l'invention est de proposer un dispositif d'alimentation qui fonctionne avec un débit élevé pour en particulier doubler le débit d'une machine de tri postal telle que présentée ci-dessus en réalisant peu de modification sur celle-ci. L'idée à la base de l'invention est de resserrer les envois dans le convoyeur en diminuant le pas constant entre objets consécutifs. A cet effet l'invention à pour objet un dispositif d'alimentation en objets plats comprenant un dispositif de dépilage d'objets plats, un convoyeur pour déplacer en série sur chant les objets dépilés avec un pas constant entre deux objets consécutifs et un dispositif de synchronisation interposé entre le dispositif de dépilage et le convoyeur dans lequel chaque objet dépilé est déplacé selon un certain profil de vitesse pour compenser des variations du pas entre objets consécutifs, caractérisé en ce que le dispositif de dépilage est asservi pour 1 o dépiler un objet plat courant en réponse à un signal de détection du passage d'un autre objet plat dépilé précédant ledit objet plat courant en aval du dépileur et en ce que le dispositif de synchronisation est agencé pour déplacer en même temps plusieurs objets plats en série sur chant selon des profils de vitesse différents respectifs de façon à compenser des variations du pas. 15 Avec un tel dispositif d'alimentation, on utilise le même convoyeur dans l'état de la technique de référence mais le dépileur a un fonctionnement accéléré et les écarts du pas entre envois consécutifs sont compensés dans un dispositif de synchronisation dont l'encombrement est inchangé en comparaison de l'état de la technique de référence. 20 Le dispositif d'alimentation selon l'invention peut également présenter les caractéristiques suivantes : - il comprend un capteur de passage disposé entre le dispositif de dépilage et le dispositif de synchronisation pour fournir un signal d'asservissement au dispositif de dépilage ; - le dispositif de synchronisation comprend plusieurs étages de trains de roues à jante élastiquement déformable, les trains de roues ayant des motorisations respectives indépendantes l'une de l'autre pour déplacer plusieurs objets plats en même temps selon des profils de vitesse différents ; - les trains de roues des différents étages sont disposés en chevauchement l'un par rapport à l'autre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit en relation avec les dessins. Cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure 1 illustre schématiquement une vue de dessus d'une machine de tri équipée du dispositif d'alimentation selon l'invention. La figure 2 montre schématiquement en vue de dessus le dispositif de synchronisation avec des trains de roues. Les figures 3a-3e illustrent schématiquement le fonctionnement du dispositif de synchronisation. La figure 4 illustre une variante du dispositif de synchronisation selon 20 l'invention avec des trains de roues qui se chevauchent. Sur la figure 1, on montre un dispositif d'alimentation 1 selon l'invention qui constitue l'entrée d'une machine de tri postal 3 munie d'un carrousel à godets 2. Les godets (non représentés) du carrousel suivent un trajet en boucle fermée pour diriger des envois (du type lettres, paquets ou autres objets plats) au-dessus de bacs de sorties de tri comme cela est bien connu. Le dispositif d'alimentation 1 comprend un dispositif de dépilage 4 pour sérialiser des envois disposés en pile indiqués par la référence P, un convoyeur 5 dans lequel les envois dépilés sont déplacés sur chant en série vers un point d'injection dans les godets du carrousel 2. Dans le convoyeur 5, les envois sont espacés entre eux deux à deux avec un pas constant. Le pas est ici la distance entre le front avant de deux 1 o envois consécutifs. Ce pas doit être constant pour que les envois en série dans le convoyeur 5 arrivent de façon synchrone au point d'injection avec les godets du carrousel. Le dispositif d'alimentation comprend aussi selon l'invention, un dispositif de synchronisation 6 interposé entre le dispositif de dépilage 4 et le 15 convoyeur 5 pour rattraper des variations de ce pas entre envois consécutifs. Le dispositif de dépilage 4 comprend donc de manière classique un magasin 7 dans lequel les envois sont stockés en pile sur chant, une plaque de dépilage 8 sur laquelle le premier envoi de la pile est séparé de la pile en étant déplacé perpendiculairement au sens de déplacement de la pile indiquée par la 20 flèche 9. Pour cela, la plaque de dépilage 8 est équipée d'une courroie perforée coopérant avec des buses d'aspiration (non montrées), la courroie se déplaçant sur la plaque 8 selon la direction indiquée par la flèche 10. Dans cette machine, les godets se déplacent le long du trajet fermé à une vitesse constante. Le convoyeur 5 déplace également les envois à vitesse constante, par exemple une vitesse 3,15 m/s. Selon l'invention, on exploite un fonctionnement asynchrone du dépileur 4 vis-à-vis du carrousel 2 pour réduire le plus possible le pas entre deux envois consécutifs dans le convoyeur 5 pour obtenir une machine de tri ayant un débit de l'ordre de 6 envois/seconde ce qui correspond à un pas constant de 166ms. Par ailleurs, on exploite un dispositif de synchronisation 6 à seulement trois étages de trains de roues mais dans lequel chaque train de roues est motorisé de façon indépendante par rapport aux autres trains de roues de façon à pouvoir déplacer dans le dispositif 6 deux envois en même temps selon deux profils de vitesse différents. L'asservissement du dépileur 4 pour la commande anticipée du dépilage est basé sur un signal fourni par un capteur de passage CO qui est disposé dans le prolongement et en aval d'une rive de taquage 11 du magasin 7. Ce capteur de passage CO est donc placé entre le dispositif d'alimentation 4 et le dispositif de synchronisation 6 sur le trajet des envois. En pratique, le capteur CO est connecté à une unité de commande UC elle-même commandant le fonctionnement du dispositif de dépilage 4. L'unité de commande UC surveille le signal produit par le capteur CO pour détecter le passage du front arrière d'un envoi, cette détection servant de signal d'asservissement pour le dépileur 4. Par conséquent, selon l'invention, le dépileur 4 a un fonctionnement asynchrone vis-à-vis du carrousel 2. En sortie du dépileur 4, les envois ne sont donc pas en série avec un pas constant mais globalement avec un écart constant et le dispositif de synchronisation 6 doit donc synchroniser à pas constant les envois consécutifs. Ce dispositif 6 comprend ici, alignés en deux rangées parallèles, trois étages de trains de roues 12,13,14, chaque étage de train roues comprenant deux roues (ou des ensembles de roues en superposition) en opposition entre lesquelles est déplacé sur chant par pincement chaque envoi. Ces trois étages de trains de roues ont des motorisations indépendantes ce qui permet au dispositif 6 de déplacer en même temps deux envois selon deux profil de vitesse différents. A noter qu'en sortie du dispositif de synchronisation 6, chaque envoi a une vitesse identique à celle du convoyeur 5 et que la vitesse du train de roues à l'arrière selon la direction 10 du dispositif 6 doit être légèrement supérieure à la vitesse de sortie d'un envoi provenant du dépileur 4 pour éviter de détériorer les envois. Sur la figure 1, on a représenté les motorisations indépendantes des trois étages de train de roues par M1, M2 et M3. Chaque motorisation est commandée par l'unité UC. Pour des raisons de clarté, seule la connexion entre l'unité UC et la motorisation M1 est représentée en traits interrompus sur la figure 1. Pour suivre le déplacement de chaque envoi dans le dispositif 6 selon la direction 10, l'unité UC exploite des capteurs de passage Cl, C2, C3 et C4 répartis le long des étages de trains de roues. Pour des raisons de clarté, seules les connexions entre l'unité UC et les capteurs Cl et C2 sont représentées sur la figure 1. Le capteur de passage Cl est disposé au niveau du premier étage de train de roues 12 selon la direction 10 pour détecter le passage du front avant de 5 chaque envoi dans ce train de roues 12. Les capteurs de passage C2, C3 et C4 sont disposés respectivement au niveau des trois étages de trains de roues 12, 13 et 14 pour détecter à chaque fois le passage du front arrière de chaque envoi. Quand l'unité UC détecte que le front arrière d'un envoi passe devant le 1 o capteur C2, cela signifie que cet envoi vient de quitter l'étage de trains de roues 12. Quand l'unité UC détecte que le front arrière d'un envoi passe devant le capteur C3, cela signifie que cet envoi vient de quitter l'étage de trains de roues 13. Et, quand l'unité UC détecte que le front arrière d'un envoi passe devant le capteur C4, cela signifie que cet envoi vient de quitter l'étage de trains de roues 15 14. Les roues du dispositif de synchronisation 6 sont plus particulièrement des roues à jante élastiquement déformable montées sur des axes fixes. Le convoyeur 5 peut être quant à lui un convoyeur à bandes classique. En fonctionnement, un envoi N est dépilé et son front arrière est détecté 20 par le capteur de passage CO. A ce moment, l'unité UC commande le dépileur 4 pour une nouvelle opération de dépilage sur l'envoi N+1 encore stocké dans le magasin du dépileur. Le capteur CO peut être proche de la sortie du dépileur 4 de sorte que le dépilage de l'envoi N+1 est anticipé (en comparaison d'un dépilage synchronisé sur le carrousel 2) et l'écart entre ces deux envois dépilés consécutivement quand ils se trouvent tous les deux dans le dispositif de synchronisation 6 peut être faible ce qui contribue à l'obtention d'un débit élevé de la machine. On comprendra que la commande des motorisations M1,M2,M3 par l'unité UC doit tenir compte en temps réel de la position de chaque envoi dans les étages de trains de roues, cette position étant donnée par les capteurs Cl à C4. Les figures 3a à 3e illustrent le fonctionnement de la commande des 1 o étages de trains de roues. A l'instant t0 sur la figure 3a, le passage du front avant de l'envoi N est détecté par le capteur Cl. L'envoi arrive à l'entrée du premier étage de train de roues 12. L'unité UC calcule alors un profil de vitesse à appliquer à l'envoi N pour que son arrivée à l'extrémité aval du convoyeur 5 corresponde à celle d'un 15 godet disponible du carrousel 2. Ce profil de vitesse détermine les consignes que l'unité UC fournit aux motorisations M1 à M3. Le profil de vitesse calculé par l'unité UC correspond en particulier à une succession de consignes de vitesse à appliquer aux motorisations M1 à M3 qui en pratique font que chaque envoi subit une phase d'accélération suivie d'une phase de décélération ou l'inverse jusqu'à 20 une vitesse constante qui est celle du convoyeur 5. Sur la figure 3b, à l'instant t1, l'envoi N quitte l'étage de train de roues 12 tandis que l'envoi N+1 vient d'être dépilé et arrive à l'entrée de l'étage de train de roues 12. De manière générale, l'asservissement du dispositif de dépilage peut être agencé pour bloquer le déclenchement d'un dépilage tant que le capteur CO est occulté, par exemple si l'envoi précédent n'est pas complètement sorti du dispositif de dépilage. En outre, il peut être prévu que le dépilage de l'envoi N+1 est conditionné par la présence d'un godet libre du carrousel pour recevoir cet envoi. Le passage du front arrière de l'envoi N est détecté par le capteur C2 et l'unité UC commande alors la motorisation de l'étage 12 pour ramener la vitesse des roues à une vitesse d'accueil correspondant sensiblement à la vitesse des envois en sortie du dépileur. Au fur et à mesure du déplacement de l'envoi N dans les étages du dispositif 6, les étages 13 et 14 sont commandés par l'unité UC selon le profil de vitesse déterminé pour cet envoi. Sur la figure 3c, à l'instant t2, l'envoi N+1 arrive maintenant à l'entrée de l'étage de train de roues 12. Le front avant de l'envoi N+1 est détecté par le capteur Cl. L'unité UC calcule alors un profil de vitesse pour cet envoi N+1 qui peut être différent de celui de l'envoi N. Ce profil de vitesse est appliqué par l'unité UC à l'étage de train de roues 12 alors qu'un autre profil de vitesse pour l'envoi N est appliqué en même temps aux étages de train de roues 13 et 14. Sur la figure 3d, à l'instant t3, l'envoi N quitte l'étage de trains de roues 13 et le capteur C3 détecte le passage du front arrière de l'envoi N. L'unité UC commande alors la motorisation de l'étage de train de roues 13 pour un retour rapide vers une consigne de vitesse correspondant au profil de vitesse pour l'envoi N+1. Sur la figure 3e, à l'instant t4, l'envoi N quitte l'étage de train de roues 14 et l'envoi N+1 est pincé dans les étages de train de roues 12 et 13. L'envoi N sort du dispositif de synchronisation 6. A ce stade, la vitesse de déplacement dans l'étage de train de roues 13 a rattrapé la consigne de vitesse affectée à l'envoi N+1 de sorte que les étages de train de roues 12 et 13 déplacent maintenant l'envoi N+1 selon une même consigne de vitesse. Le passage du front arrière de l'envoi N est détecté par le capteur C4 et l'unité UC commande en réponse la motorisation de l'étage de train de roues 14 pour une commutation rapide passant de la consigne de vitesse affectée à l'envoi N à la consigne de vitesse affectée à l'envoi N+1. L'envoi N est maintenant déplacé dans le convoyeur 5 à la vitesse de convoyage de 3,15m/s. Sur la figure 4 on a illustré une variante du dispositif de synchronisation selon laquelle les trains de roues sont disposés selon une disposition 21 qui correspond à un chevauchement des trains de roues l'un par rapport à l'autre. Cette configuration permet de rapprocher les points de pincement de chaque étage de roues afin de manipuler les envois postaux courts. Bien entendu, ce dispositif de synchronisation a encore trois étages de train de roues avec trois motorisations (et donc trois variateurs) commandées de façon indépendante l'une de l'autre de sorte qu'un envoi peut être mis en vitesse selon un certain profil de vitesse alors qu'un autre envoi est encore engagé dans les étages de train de roues. Bien entendu, le dispositif de synchronisation peut comprendre un nombre différent de trains de roues sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1/ Dispositif d'alimentation en objets plats comprenant un dispositif de dépilage (4) d'objets plats (P), un convoyeur (5) pour déplacer en série sur chant les objets dépilés avec un pas constant entre deux objets consécutifs et un dispositif de synchronisation (6) interposé entre le dispositif de dépilage et le convoyeur dans lequel chaque objet dépilé est déplacé selon un certain profil de vitesse pour compenser des variations du pas entre objets consécutifs, caractérisé en ce que le dispositif de dépilage (4) est asservi pour dépiler un objet plat courant en réponse à un signal de détection du passage d'un autre objet plat dépilé précédant ledit objet plat courant en aval du dépileur et en ce que le dispositif de synchronisation (6) est agencé pour déplacer en même temps plusieurs objets plats en série sur chant selon des profils de vitesse différents respectifs de façon à compenser des variations du pas. 2/ Dispositif d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de passage (CO) disposé entre le dispositif de dépilage (4) et le dispositif de synchronisation (6) pour fournir un signal d'asservissement au dispositif de dépilage. 3/ Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le dispositif de synchronisation comprend plusieurs étages (22,23,24) de trains de roues à jante élastiquement déformable, les trains de20roues ayant des motorisations respectives (M1,M2,M3) indépendantes l'une de l'autre pour déplacer plusieurs objets plats en même temps selon des profils de vitesse différents. 4/ Dispositif d'alimentation selon la revendication 3, dans lequel les trains de roues des différents étages sont disposés en chevauchement l'un par rapport à l'autre. 5/ Machine de tri postal comprenant un dispositif d'alimentation (1) selon 1 o l'une des revendications précédentes.