Brevet FR2959731A1 — publié le 20111111

DISPOSITIF D'ORIENTATION D'EMBALLAGES A L'ENTREE D'UN PALETTISEUR La présente invention concerne le domaine des palettiseurs et, plus particulièrement, un dispositif qui permet d'orienter ou d'arranger les emballages à l'entrée du palettiseur, entre le convoyeur d'amenée desdits emballages et le poste de préparation des groupes ou des rangs d'emballages, en vue de les déposer de façon appropriée sur une palette. L'orientation ou l'arrangement des emballages est une opération qu'il est parfois prévu d'effectuer à l'entrée du palettiseur, pour respecter un schéma de palettisation qui peut être spécialement conçu pour certains type de produits à palettiser. La capacité de résistance à l'écrasement des emballages dépend bien souvent de la nature des produits disposés dans ledit emballage mais aussi et surtout de leur disposition dans ledit emballage. Ainsi, par exemple, des caisses d'emballage contenant des bouteilles qui sont 20 disposées à plat, ne peuvent pas être positionnées et réparties n'importe comment sur une palette ; il faut un schéma de palettisation qui prévoit de positionner les culs des bouteilles de telles façons que, lorsque lesdites caisses sont empilées, elles aient une tendance à pencher 25 naturellement vers le centre de ladite palette et non l'inverse, vers l'extérieur. Le schéma de palettisation peut donc, selon les produits et selon les emballages, impliquer de faire pivoter les caisses d'un quart de tour ou même d'un demi- 30 tour en les faisant pivoter sur elles-mêmes, autour d'un 15 axe vertical, c'est-à-dire, dans le contexte, un axe de lacet. Lorsqu'en plus il faut tenir compte des étiquettes et/ou de la présentation, ou facing, des emballages, le quart de tour peut se faire dans un sens ou dans l'autre de sorte que, en résumé, selon les types d'emballages, les types de produits et le schéma de palettisation, le poste d'orientation doit être équipé pour réaliser un pivotement des emballages sur eux-mêmes, de ± 90° et de + 180°. Traditionnellement, l'orientation des emballages est réalisée au moyen de butées escamotables. Ce pivotement peut également être réalisé, comme signalé, par exemple, dans le document FR 2 819 498, au moyen de robots manipulateurs qui sont pilotés par un automate programmable afin d'orienter les emballages, ou même des lots d'emballages, et de les positionner pour former des couches palettisables. L'utilisation d'une butée qui entrave la circulation des emballages en se positionnant en saillie sur un côté du couloir de circulation, présente comme inconvénient de choquer les emballages avec une certaine vigueur alors qu'ils sont en pleine vitesse, et ce choc est de plus en plus violent au fur et à mesure que les cadences augmentent. Aussi les emballages sont marqués par la butée et les risques de casse au niveau des produits sont importants. Ce type de technique de pivotement ne convient pas pour des produits relativement fragiles, en verre, par exemple, ou des emballages ayant une certaine valeur ajoutée et dont il faut préserver la présentation. L'utilisation de robots pour réaliser cette opération d'orientation est relativement onéreuse en raison, notamment, des différents mouvements à gérer et en particulier le mouvement d'avance qui permet de saisir les emballages à la volée ainsi que le mouvement de rotation qui, bien souvent, est combiné audit mouvement d'avance. La présente invention propose un dispositif d'orientation pour des emballages du genre caisses en carton qui présente l'avantage de capter lesdits emballages en douceur, en évitant de les choquer et ce dispositif présente également l'avantage de mettre en oeuvre des moyens peu coûteux par rapport à ceux que l'on trouve dans des installations de palettisation utilisant un robot manipulateur. Le dispositif d'arrangement d'emballages selon l'invention, disposé à l'entrée d'un palettiseur, comprend un premier convoyeur d'amenée desdits emballages à la queue leu leu, qui est suivi d'un second convoyeur qui réalise l'espacement de ces emballages les uns par rapport aux autres et, entre ce convoyeur d'espacement et le poste de préparation des groupes ou des rangs d'emballages, ledit dispositif d'arrangement des emballages comprend un poste d'orientation desdits emballages, lequel poste d'orientation est équipé - d'une tête de pivotement qui comporte un système de pince de prise en charge desdits emballages et - d'un convoyeur qui est piloté par un automate pour coordonner son mouvement d'avance avec les mouvements de ladite tête de pivotement et permettre une prise en charge en douceur desdits emballages, lesdits emballages étant à l'arrêt ou quasiment à l'arrêt sur ledit convoyeur piloté lorsqu'ils sont pris en charge par le système de capture. Toujours selon l'invention, les moyens de commande de la tête de pivotement, sont aménagés pour effectuer un mouvement de rotation avec une amplitude qui est de l'ordre de plus ou moins 90° et de 180°. Selon une autre disposition de l'invention, la tête de pivotement comporte un système de pince de prise en charge de l'emballage à orienter qui comprend des volets, ou flasques, lesquels volets sont chacun articulés autour d'axes horizontaux et ils sont associés à des moyens de manoeuvre pour passer d'une position inactive horizontale à une position active verticale dans laquelle ils enserrent ledit emballage à orienter. Toujours selon l'invention, chaque volet du système de prise en charge est manoeuvré au moyen d'un organe approprié, du type vérin, qui lui est propre, permettant ainsi d'anticiper l'escamotage de l'un ou l'autre des volets selon le type de pivotement. Selon une autre disposition de l'invention, le convoyeur de la table d'orientation est du type à mouvement piloté, lequel convoyeur piloté comprend des rouleaux motorisés, lesquels rouleaux motorisés sont mis en oeuvre par des moyens qui permettent de stopper le mouvement d'avance de l'emballage à orienter lorsqu'il arrive sous la tête de pivotement et de remettre cet emballage en mouvement après avoir effectué son orientation, ladite remise en mouvement étant susceptible elle aussi d'être anticipée pour améliorer les cadences au niveau de ce poste d'orientation. Toujours selon l'invention, le convoyeur d'espacement qui se situe en amont du poste d'orientation est commandé lui aussi par l'automate pour réaliser un espacement variable entre les emballages selon qu'ils sont ou non réorientés par la tête de pivotement. Pour pouvoir être exécutée, l'invention est exposée de façon suffisamment claire et complète dans la description suivante qui, en plus, est accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en plan et partielle d'un palettiseur, montrant le poste de préparation des groupes ou des rangs d'emballage et, en amont de ce poste, la zone d'arrivée des emballages avec le poste d'orientation ainsi que, en aval du poste de préparation des groupes et des rangs d'emballages, le poste de préparation d'une couche d'emballages et, pour finir une partie de la table de palettisation ; - la figure 2 est une vue de côté, en élévation, du poste d'orientation des emballages ; - la figure 3 est une vue de face, en élévation, de la tête de pivotement. Le palettiseur représenté partiellement, figure 1, comprend une suite de convoyeurs qui amènent des emballages 1 au niveau d'un poste 2 où s'effectue la préparation d'un groupe ou d'un rang d'emballages 1 et ce groupe ou rang est ensuite transféré vers un poste 3 où s'effectue la préparation d'une couche avec lesdits emballages, laquelle couche est transférée sur la table 4 de palettisation. Le transfert des emballages entre le poste 2 de préparation des groupes ou rangs d'emballages 1 et le poste 3 de préparation d'une couche s'effectue au moyen d'un poussoir 5 représenté en traits mixtes fins et le déplacement de la couche d'emballages 1 du poste 3 de préparation vers la table 4 de palettisation s'effectue également au moyen d'un poussoir 6 représenté lui aussi en traits mixtes fins. Ce genre de palettiseur est notamment décrit dans le document FR 2 896 230. Les emballages 1 arrivent au palettiseur à la queue leu leu et ils sont tous orientés de la même façon comme on peut le remarquer au moyen du repère 7 qui est positionné sur le dessus de chacun de ces emballages 1. Les emballages 1 arrivent d'une machine antérieure, non représentée, par un premier convoyeur 8 qui est manœuvré par un motoréducteur 9 avec variateur de vitesse, lequel convoyeur 8 constitue le convoyeur d'amenée sur lequel les emballages 1 sont à la queue leu leu pour passer ensuite sur un second convoyeur 11 qui réalise un espacement entre les emballages 1, lequel convoyeur 11 est manœuvré par un servomoteur 12. Les emballages 1 espacés traversent ensuite le poste 13 d'orientation et, lorsqu'ils n'ont pas besoin de recevoir une nouvelle orientation, ils peuvent traverser ce poste 13 d'orientation à la même vitesse que celle acquise au niveau du convoyeur 11 d'espacement et continuer leur course sur le convoyeur 14 qui s'étend jusque dans le poste 2 de préparation des groupes ou des rangs d'emballages 1, lequel convoyeur 14 avance lui aussi pratiquement à la même vitesse que le convoyeur 11 d'espacement. Selon le schéma de palettisation, les emballages 1 vont recevoir une orientation qui peut être différente de celle qu'ils ont sur le convoyeur d'amenée 8. Ainsi, comme représenté au poste 3 de préparation d'une couche, les emballages 1 constituant la couche ont tous fait l'objet d'une réorientation : soit un quart de tour dans le sens horaire ou le sens antihoraire, soit carrément un demi- tour complet. L'organisation des couches s'effectue tout d'abord au poste 2 de préparation des groupes ou des rangs. Ce poste 2 comporte une butée 15 transversale qui est fixe et qui se situe au niveau de l'un des côtés latéral de la couche d'emballages 1. Cette butée 15 fixe permet d'accueillir une partie du groupe ou du rang d'emballages 1 qui va être transférée par le poussoir 5 sur la table 3 de préparation de la couche d'emballages 1 ; l'autre partie du groupe ou du rang est préparée au moyen de butées 16 dites butées cheminées. Une butée 16 cheminée est représentée en position active, en traits forts, immobilisant un groupe constitué de deux emballages 1, lesquels emballages 1 ont été préalablement pivotés d'un quart de tour au niveau du poste 13 d'orientation. Une autre butée cheminée 17, est représentée en pointillés, en position escamotée. Elle a servi à préparer les rangs qui ont permis de réaliser la couche qui est représentée au poste 3 de préparation des couches. Pour réaliser cette orientation des emballages 1, le poste 13 d'orientation comprend une tête 18 de pivotement qui est mobile en rotation autour d'un axe vertical 19 ; laquelle tête 18 de pivotement est manoeuvrée au moyen d'un servomoteur 21 à l'extrémité duquel on trouve un système de pince 22 qui prend en charge l'emballage 1 à orienter. Cette tête 18 de pivotement est installée au centre du poste 13 d'orientation, au-dessus d'un convoyeur 23 qui fait partie de ce poste 13 d'orientation. Ce convoyeur 23 est du type piloté ; il comprend des rouleaux 24 qui sont motorisés au moyen d'un système d'entraînement non détaillé du genre à courroie entraînée par un motoréducteur 25 avec variateur de vitesse. Le convoyeur 14 du poste 2 de préparation des groupes ou rangs d'emballages 1 est lui aussi motorisé au moyen d'un système global d'entraînement comprenant un motoréducteur 26 avec variateur de vitesse. Le système de pince 22 comprend des volets 27 et 28 qui sont articulés respectivement autour d'axes 29 et 30 horizontaux, lesquels axes 29 et 30 sont disposés de part et d'autre de l'axe 19 de rotation de la tête 18 de pivotement. Les volets 27 et 28 sont chacun manoeuvrés indépendamment l'un de l'autre, au moyen d'organes moteurs 31, 32, respectivement, constitués, par exemple, de vérins pneumatiques. Les mouvements de ces deux volets 27 et 28, pour passer notamment de la position active de prise en charge d'un emballage 1 à la position inactive, sont dissociés pour permettre une anticipation de leur escamotage selon le pivotement ; ainsi, pour un pivotement de 90°, le volet qui se situe en amont s'escamote de façon anticipée pour ne pas entraver le passage de l'emballage 1 suivant. Le convoyeur 23 est manoeuvré, par l'intermédiaire d'un automate 33 qui permet de coordonner le mouvement de rotation de la tête 18 de pivotement et de son système de pince 22 avec le mouvement d'avance des rouleaux 24 pour stopper l'emballage 1 sous ladite tête 18 de pivotement au moment de la prise en charge dudit emballage 1 par les volets 27 et 28 du système de pince 22 et pour évacuer ledit emballage 1 après sa réorientation. L'automate 33 commande le servomoteur 21 qui manoeuvre la tête 18 de pivotement, le motoréducteur 25 qui anime les rouleaux 24 du convoyeur 23, et il commande, séparément, les organes 31 et 32 de manoeuvre des volets 27 et 28. Cette façon de procéder permet d'éviter les chocs entre l'emballage 1 et le système de pince 22 et en particulier avec les volets 27 et 28. Ces volets 27 et 28 peuvent, en plus, comporter un revêtement approprié du genre mousse ou autre pour éviter tout risque de détérioration ou marquage des emballages 1. La tête 18 de pivotement est portée par une traverse 34 qui s'étend au-dessus du convoyeur 23, solidaire du bâti 35, et le servomoteur 21 est fixé sur cette traverse 34 par des moyens qui sont réglables de façon à adapter la position de la tête 18 de pivotement et du système de pince 22 au gabarit des emballages 1. Le convoyeur 11 d'espacement, qui est activé par le motoréducteur 12 avec variateur de vitesse, est commandé lui aussi, de préférence, au moyen de l'automate 33 de façon à pouvoir réaliser un espacement modulé entre les emballages 1 selon qu'ils doivent ou non être réorientés ; s'ils doivent être réorientés, l'espacement sera choisi en fonction du temps qui est nécessaire pour mener à bien l'opération de pivotement desdits emballages 1 au poste 13 d'orientation. Ainsi, pour des emballages 1 qui doivent subir un pivotement de 90° ou de 180°, le motoréducteur 12 ajuste, sous le contrôle de l'automate 33, l'espacement entre lesdits emballages 1. L'automate 33 contrôle et commande également le motoréducteur 9 avec variateur de vitesse du convoyeur 8 d'amenée des emballages ainsi que le motoréducteur 26 du convoyeur 14 du poste 2 de préparation des groupes ou des rangs réalisés avec lesdits emballages 1 ; ce contrôle s'effectue aussi en relation avec le poste 3 et la table 4 de palettisation, notamment. REVENDICATIONS1 - Dispositif d'arrangement d'emballages à l'entrée d'un palettiseur, lequel dispositif comprend un premier convoyeur (8) d'amenée desdits emballages (1), qui est suivi d'un convoyeur (11) d'espacement de ces emballages (1) et, entre ce convoyeur (11) d'espacement et le poste (2) de préparation des groupes ou des rangs d'emballages (1), il comprend un poste (13) d'orientation desdits emballages (1), lequel poste (13) d'orientation est équipé - d'une tête (18) de pivotement qui comporte un système de pince (22) de prise en charge desdits emballages (1) et - d'un convoyeur (23) qui est piloté par un automate (33) pour coordonner son mouvement d'avance avec les mouvements de ladite tête (18) de pivotement et permettre une prise en charge en douceur desdits emballages (1), lesdits emballages (1) étant à l'arrêt ou quasiment à l'arrêt sur ledit convoyeur (23) piloté lorsqu'ils sont pris en charge par le système de pince (22). 2 - Dispositif d'arrangement d'emballages à l'entrée caractérisé en ce que tête (18) de pivotement mouvement de rotation l'ordre de plus ou moins 3 - Dispositif selon la revendication 1, les moyens de commande de la sont aménagés pour effectuer avec une amplitude qui est 90° et de 180°. d'arrangement d'emballages d'un palettiseur, un de l'entrée d'un palettiseur, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête (18) de pivotement comporte un système de pince (22) de prise en charge de l'emballage (1) à orienter qui comprend des pinces en forme de volets (27, 28), lesquels volets (27, 28) sont articulés autour d'axes (29, 30) horizontaux et ils sontassociés à des moyens de manœuvre pour passer d'une position inactive horizontale à une position active verticale dans laquelle ils enserrent l'emballage (1) à orienter. 4 - Dispositif d'arrangement d'emballages à l'entrée d'un palettiseur, selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque volet (27, 28) du système de pince (22) de prise en charge est manœuvré au moyen d'un organe approprié, du type vérin, qui lui est propre, pour anticiper l'escamotage de l'un ou l'autre desdits volets, selon le type de pivotement. 5 - Dispositif d'arrangement d'emballages à l'entrée d'un palettiseur, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le convoyeur (23) du poste (13) d'orientation est constitué de rouleaux (24) motorisés, lesquels rouleaux (24) motorisés sont mis en œuvre par des moyens qui permettent de stopper le mouvement d'avance de l'emballage (1) lorsqu'il arrive sous la tête (18) de pivotement et de remettre cet emballage (1) en mouvement après avoir effectué son orientation, ladite remise en mouvement étant susceptible elle aussi d'être anticipée pour améliorer les cadences au niveau de ce poste (13) d'orientation. 6 - Dispositif d'arrangement d'emballages à l'entrée d'un palettiseur, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le convoyeur (11) d'espacement qui se situe en amont du poste (13) d'orientation est commandé par l'automate (33) pour réaliser un espacement variable entre les emballages (1) selon qu'ils sont ou non réorientés par la tête (18) de pivotement.