Brevet FR2959148A1 — publié le 20111028

L'invention se rattache au secteur technique des bocaux constitués d'un pot équipé d'un couvercle articulé. Plus particulièrement, à titre indicatif nullement limitatif, l'invention trouve une application avantageuse pour les bocaux du type de ceux connus sous la marque « LE PARFAIT® ». Généralement, le pot et le couvercle sont réalisés en verre, en étant susceptibles d'être réalisés dans différentes dimensions en fonction de la contenance souhaitée. Les couvercles et les pots diffèrent en dimensions pour faire varier, d'une manière correspondante, la contenance souhaitée. Toujours, d'une manière connue, avec ce type de bocaux, l'articulation du couvercle par rapport au pot s'effectue en combinaison avec différents éléments filiformes rapportés, généralement en acier. Ainsi, le pot présente, dans une gorge disposée au niveau de son ouverture, une monture équipée d'un système de fermeture basculant et, d'une manière diamétralement opposée, de deux crochets disposés en regard pour faire office de charnière. De la même façon, le couvercle présente une monture disposée dans une gorge périphérique. Cette monture présente une zone proéminente apte à coopérer avec le système de fermeture du pot et, d'une manière diamétralement opposée, deux boucles disposées en regard aptes à être montées sur les crochets du pot faisant office de charnière. Généralement, un joint périphérique est disposé au niveau de la monture du couvercle. Ce type de bocal existe depuis de très nombreuses années et donne entièrement satisfaction quant à son principe de fermeture et de fermeture. Par contre, en considérant les éléments constitutifs de ce système de fermeture, à partir d'éléments filiformes, la mise en place de ces derniers, tant au niveau du pot que du couvercle, s'effectue d'une manière entièrement manuelle. Il en est de même en ce qui concerne le montage articulé du couvercle sur le pot. On conçoit que ces opérations nécessitent une main d'oeuvre importante et des temps de montage relativement élevés. En outre, il est apparu que l'opération de montage articulé du couvercle sur le pot est relativement délicate à réaliser nécessitant une attention soutenue et s'avérant pénible en considérant la nécessité du nombre d'opérations à réaliser dans une journée. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients d'une manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir automatiser, en totalité ou en partie, l'assemblage des éléments constitutifs de ce type de bocal, au niveau notamment des éléments aptes à assurer l'articulation du couvercle sur le pot et sa fermeture. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un procédé selon lequel : - on positionne, en regard, les zones du pot et du couvercle présentant, respectivement, les crochets et les boucles, et on les soumet à un système de vision pour définir leur position dans l'espace ; - on calcule une trajectoire que l'on compare à une trajectoire obtenue par apprentissage pour obtenir une trajectoire unique en vue d'orienter latéralement et angulairement, au moyen d'un robot, le couvercle par rapport au pot en vue d'engager d'abord l'une des boucles dans un des crochets, puis ensuite l'autre boucle dans l'autre crochet après rabattement latéral et angulaire du couvercle. Avantageusement, pour faciliter l'introduction des boucles d'articulation au niveau des crochets, après avoir orienté latéralement et angulairement le couvercle, on rapproche par élasticité les deux boucles du couvercle. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est d'assurer l'assemblage en automatique de l'ensemble des éléments constitutifs du pot et du couvercle, préalablement au montage articulé du couvercle sur le pot. Pour résoudre un tel problème, préalablement à l'assemblage en automatique du couvercle sur le pot, on assemble en automatique, au moyen de robots, leurs éléments constitutifs à savoir, pour le pot, la monture avec le système de fermeture basculant et, pour le couvercle, la monture présentant la zone proéminente de verrouillage. Pour la mise en place en automatique des éléments constitutifs du pot, on écarte au moyen d'une pince que présente la tête d'un robot, la monture que l'on engage dans une collerette que présente la partie supérieure du pot, au niveau du son ouverture, on rapproche les crochets fixes au moyen de la pince, pour la mise en place d'un verrou autour de la zone de raccordement de chaque crochet avec la monture. Pour la mise en place en automatique des éléments constitutifs du couvercle, on écarte au moyen d'une pince que présente la tête d'un robot, la monture que l'on engage dans une collerette que présente périphériquement ledit couvercle, on positionne un joint périphérique. Selon une autre caractéristique et pour résoudre le problème posé d'équiper en continu une pluralité de pots et de couvercles et de monter les couvercles sur les pots : - on amène successivement les pots au niveau d'un poste équipé d'un robot pour la mise en place de la monture avec le système de fermeture et le verrou ; - on amène successivement les couvercles au niveau d'un poste équipé d'un robot pour la mise en place de la monture et du joint ; - on positionne le couvercle équipé de la monture et du joint, en regard d'un pot équipé de la monture avec le système de fermeture ; - on soumet le couvercle et le pot à un système de vision pour définir la position dans l'espace des boucles et des crochets et on engage angulairement les boucles par rapport aux crochets pour le montage, avec capacité d'articulation, du couvercle sur le pot ; - on transfert, au moyen d'un robot, le pot équipé du couvercle sur un lieu de stockage. Préalablement au transfert, on dispose un film protecteur entre le pot et le couvercle et on assure la fermeture du couvercle sur le pot. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, laquelle installation comprend : - un poste de stockage des pots ; - un moyen de transfert des pots vers un poste équipé d'un robot pour la mise en place de la monture avec le système de fermeture et le verrou ; - un poste de stockage des couvercles ; - un moyen de transfert des couvercles vers un poste équipé d'un robot pour la mise en place de la monture et du joint ; - des moyens de transfert des pots équipés de la monture et des couvercles équipés de la monture et du joint, vers un poste de vision pour le montage d'un couvercle sur un pot au moyen d'un robot ; - des moyens pour évacuer les pots équipés des couvercles vers un lieu de stockage. L'installation peut également comprendre des moyens de mise en place d'un film protecteur entre le couvercle et le pot et des moyens de fermeture du couvercle sur le pot. 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 avant assemblage des éléments constitutifs de fermeture et d'accouplement du pot et du couvercle ; - la figure 2 est une vue en perspective après montage des éléments constitutifs de fermeture et d'accouplement, d'une part, sur le pot et, d'autre part, sur le couvercle, mais avant montage articulé du couvercle sur le pot ; - la figure 3 est une vue en perspective correspondant à la figure 2 après montage articulé du couvercle sur le pot ; - la figure 4 est une vue en plan, à caractère schématique, montrant un exemple de réalisation de l'installation, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; - la figure 5 est une vue partielle en perspective montrant la mise en place de la monture d'articulation du couvercle ; - la figure 6 est une vue en perspective montrant la mise en place du verrou au niveau des crochets d'articulation de l'armature du pot ; - les figures 7 et 8 sont des vues en plan montrant le principe de la vision pour définir la position dans l'espace des boucles et des crochets pour ensuite calculer la trajectoire nécessaire pour la mise en place des boucles dans les crochets ; - les figures 9, 10 et 11 sont des vues partielles en perspective montrant le principe de l'engagement des boucles dans les crochets pour le montage articulé du couvercle par rapport au bocal. Comme indiqué, l'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les bocaux du type de ceux illustrés aux figures 1, 2 et 3, et comprenant un pot (1) et un couvercle (2). D'une manière connue, le pot (1) est conformé pour être équipé, au niveau de son ouverture, d'une monture (3) réalisée à partir d'un élément filiforme, notamment en acier. Cet élément filiforme est destiné à être monté dans une gorge périphérique (la) du pot (1). De même, cette monture (3) présente un système de fermeture basculant (4) et, d'une manière diamétralement opposée, deux crochets (3a) et (3b) disposés en regard en faisant office de charnière, pour le montage articulé du couvercle (2). Dans ce but, le couvercle (2) présente une monture (5) réalisée également à partir d'un élément filiforme et montée dans une gorge périphérique (2a) du couvercle (2). Cette monture (5) présente une zone proéminente (5a) apte à coopérer le système de fermeture (4). A l'opposé de la zone (5a), et d'une manière diamétralement opposée, la monture (5) se termine par deux boucles disposées en regard (5b) et (5c). Ces boucles (5b) et (5c) sont destinées à être montées sur les crochets (3a) et (3b), afin d'assurer, d'une manière concomitante, l'articulation du couvercle (2) par rapport au pot (1) De même, toujours d'une manière connue, le couvercle (2) peut être équipé d'un joint périphérique (6). Pour éviter tout désaccouplement intempestif, un verrou (7) enserre les branches de raccordement (3c) et (3d) des crochets (3a) et (3b) avec l'armature (3). Selon une caractéristique importante de l'invention, on réalise le montage articulé du couvercle (2) sur le pot (1), d'une manière automatique, en considérant que le pot (1) et le couvercle (2) sont, préalablement, équipés respectivement de la monture (3) et de la monture (5), comme il sera indiqué dans la suite de la description. Dans ce but et comme le montrent les figures 7 et 8 notamment, on positionne en regard les zones du pot (1) et du couvercle (2) présentant, respectivement, les crochets (3a) et (3b) et les boucles (5b) et (5c) que l'on soumet à un système de vision pour définir leur position dans l'espace. On calcule ensuite une trajectoire que l'on compare à une trajectoire obtenue par apprentissage, afin d'obtenir une trajectoire unique, pour orienter latéralement et angulairement le couvercle (2) par rapport au pot (1), selon un angle a compris entre - 45° et +45°. Il convient de souligner que ce calcul de trajectoire doit être effectuée à chaque fois, pour tenir compte des écarts dimensionnels de positionnement et des armatures entre le couvercle et le bocal dont l'alignement est susceptible de quelques variations en fonction de l'alignement relatif du couvercle et du pot (figure 7). Après avoir calculé cette trajectoire, on engage d'abord l'une des boucles (5b) dans l'un des crochets (3a) (figures 9 et 10), puis on aligne de nouveau le couvercle avec le pot selon l'axe X-X' pour engager l'autre boucle (5c) dans l'autre crochet (3b) (figure 11). A noter qu'après avoir orienté angulairement le couvercle (2), comme indiqué précédemment, en fonction de la trajectoire définie et préalablement à sa mise en place sur les boucles (5b) et (5c), il est possible de rapprocher par élasticité lesdites boucles pour faciliter leur introduction par rapport aux crochets (3a) et (3b). Comme indiqué, le montage articulé du couvercle (2) sur le pot (1), d'une manière automatique, s'effectue après mise en place des éléments constitutifs du couvercle (2) et du pot (1), à savoir essentiellement la monture (5), la monture (3) avec le système de fermeture (4) et le verrou (7). Cet équipement préalable peut être effectué d'une manière manuelle, à la façon connue, mais, d'une manière préférée, d'une manière automatique, come indiqué ci-après. Pour la mise en place de la monture (3), cette dernière est écartée au moyen d'une pince (8) que présente la tête d'un robot (9). Ce même robot préhenseur (9) peut intervenir pour rapprocher angulairement les crochets (3a) et (3b), en vue de la mise en place du verrou (7) sur les branches de raccordement (3c) et (3d) (figure 6). La mise en place de la monture (3) s'effectue, comme indiqué précédemment, dans la gorge (la) du pot (1). A noter qu'il existe une quantité de verrous (7) de dimensions différentes variant de 0,5 mm environ avec pour objectif d'assurer le maintien par resserrement de l'armature (3) au niveau des crochets (3a) et (3b). Il est donc important de choisir le bon verrou en fonction de chaque pot. Dans ce but, on rapproche les crochets (3a) et (3b) et on mesure l'effort de rapprochement, on relâche l'effort d'une valeur correspondant à un jeu déterminé, on mesure l'écartement des crochets par un système de vision afin de déterminer la dimension du verrou à positionner. Par exemple, on utilise une pince électrique équipée d'un capteur d'effort. La pince est fermée sur les crochets (3a) et (3b), en contrôlant l'effort, jusqu'à atteindre un pic d'effort qui va caractériser l'armature que l'on veut serrer sur le pot. La pince est ensuite relâchée d'une valeur correspondant au jeu déterminé. Une caméra, disposée en face des crochets, mesure leur écartement, donnant la dimension du verrou à positionner. De la même façon, pour le couvercle (2), on écarte, au moyen d'une pince que présente la tête d'un robot manipulateur et préhenseur (10), la monture (5), afin de l'engager dans la collerette (2a) que présente périphériquement le couvercle. Il en est de même en ce qui concerne la mise en place du joint (6) au moyen d'un robot manipulateur. On renvoie à la figure 4 qui montre un exemple d'installation pour la mise en oeuvre du procédé en vue de l'assemblage, d'une manière entièrement automatique, d'une part, des éléments constitutifs du couvercle (2) et du pot (1) et, d'autre part, du montage articulé du couvercle par rapport au pot, équipés respectivement de leurs éléments constitutifs (5), (3), (4). Les différents pots (1), stockés dans un endroit quelconque, sont amenés successivement, par un organe de transfert tel qu'un tapis, au niveau d'un poste (12) équipé du robot (9) pour la mise en place des montures (3) avec les systèmes de fermeture (4) et les verrous (7). Les couvercles (2) sont amenés successivement, au moyen d'un organe de transfert (13), tel que tapis roulant, au niveau d'un poste (14) équipé du robot (10) pour la mise en place de la monture (5) et du joint (6). Les pots (1), équipés de la monture (3) avec le système de fermeture (4), sont amenés au moyen d'un convoyeur (15) au niveau d'un poste de vision (16) constitué, par exemple, de plusieurs caméras. Un plateau tournant (17) distribue les couvercles (2) équipés de la monture (5), en vue d'être saisis par un robot (18) pour les positionner au niveau du poste de vision (16) en regard du pot (1), pour le montage, d'une manière articulée, dans les conditions indiquées précédemment, du couvercle (2) sur le pot (1). On rappelle que le système de vision (16) définit la position dans l'espace des crochets et des boucles, afin de calculer la trajectoire du robot pour engager angulairement les boucles du couvercle par rapport aux crochets du pot. A noter qu'avant rabattement du couvercle sur le pot, un robot (19) peut saisir un film de protection (20), généralement sous forme d'un papier, afin de le disposer au niveau de l'ouverture du pot. Un robot ou autre peut assurer la fermeture du couvercle sur le pot, en agissant sur le système de fermeture basculant (4) par manipulation de bas en haut. Un autre robot (21) transfert le produit fini sur un lieu de stockage (22). Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS- 1- Procédé d'assemblage des éléments constitutifs d'un bocal comprenant un pot (1) et un couvercle (2), le pot (1) présentant, au niveau de son ouverture, une monture (3) avec, d'une manière diamétralement opposée, un système de fermeture basculant (4) et deux crochets (3a) et (3b) disposés en regard et faisant office de charnière, le couvercle (2) présentant une monture (5) avec, d'une manière diamétralement opposée, une zone proéminente (5a) apte à coopérer avec le système de fermeture (4) et deux boucles (5b) et (5c) disposées en regard aptes à être montées sur les crochets (3a) et (3b), caractérisé en ce qu'on assemble en automatique le couvercle (2) sur le pot (1), selon les étapes suivantes : - on positionne en regard les zones du pot (1) et du couvercle (2) présentant, respectivement, les crochets (3a) et (3b) et les boucles (5b) et (5c), et on les soumet à un système de vision (16) pour définir leur position dans l'espace ; - on calcule une trajectoire que l'on compare à une trajectoire obtenue par apprentissage pour orienter latéralement et angulairement, au moyen d'un robot, le couvercle (2) par rapport au pot (1) en vue d'engager d'abord l'une des boucles (5b) dans un des crochets (3a), puis ensuite l'autre boucle (5c) dans l'autre crochet (3b) après rabattement latéral et angulaire du couvercle (2). - 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après avoir orienté latéralement et angulairement le couvercle (2), on rapproche par élasticité les deux boucles du couvercle. - 3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, préalablement à l'assemblage en automatique du couvercle (2) sur le pot (1), on assemble enautomatique, au moyen de robots, leurs éléments constitutifs à sa voir, pour le pot, la monture (3) avec le système de fermeture basculant (4) et, pour le couvercle, la monture (5) présentant la zone proéminente de verrouillage (5a). - 4- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pour le pot (1), on écarte au moyen d'une pince que présente la tête d'un robot, 1 la monture (3) que l'on engage dans une collerette que présente la partie supérieure du pot (1), au niveau du son ouverture, on rapproche les crochets (3a) et (3b) fixes au moyen de la pince, pour la mise en place d'un verrou (7) autour de la zone de raccordement de chaque crochet avec la monture (3). - 5- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on rapproche les crochets (3a) et (3b) et on mesure l'effort de rapprochement, on relâche l'effort d'une valeur correspondant à un jeu déterminé, on mesure l'écartement des crochets par un système de vision afin de déterminer la dimension du verrou (7) à positionner. - 6- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pour le couvercle (2), on écarte au moyen d'une pince que présente la tête d'un robot, la monture (5) que l'on engage dans une collerette que présente périphériquement ledit couvercle (2), on positionne un joint périphérique (6). - 7- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 -6, caractérisé en ce 25 que : - on amène successivement les pots (1) au niveau d'un poste équipé d'un robot (9) pour la mise en place de la monture (3) avec le système de fermeture (4) et le verrou (7) ;- on amène successivement les couvercles (2) au niveau d'un poste équipé d'un robot (10) pour la mise en place de la monture (5) et du joint (6) ; - on positionne, au moyen d'un plateau tournant (17), le couvercle (2) équipé de la monture (5) et du joint (6) en regard d'un pot équipé de la monture (3) avec le système de fermeture ; - on soumet le couvercle (2) et le pot (1) à un système de vision (16) pour définir la position dans l'espace des boucles (5b) et (5c) et des crochets (3a) et (3b), et on engage angulairement les boucles par rapport aux crochets pour le montage, avec capacité d'articulation, du couvercle (2) sur le pot (1) ; - on transfert, au moyen d'un robot (21), le pot équipé du couvercle sur un lieu de stockage. - 8- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on dispose un film protecteur entre le pot et le couvercle et on assure la fermeture du couvercle sur le pot. - 9- Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 -8, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un poste de stockage des pots (1) ; - un moyen de transfert (11) des pots vers un poste équipé d'un robot (9) pour la mise en place de la monture avec le système de fermeture et le verrou ; - un poste de stockage des couvercles (2) ; - un moyen de transfert (13) des couvercles vers un poste équipé d'un robot (10) pour la mise en place de la monture et du joint ; - des moyens de transfert (14) et (17) des pots équipés de la monture et des couvercles équipés de la monture et du joint, vers un poste de vision (16) pour le montage d'un couvercle sur un pot au moyen d'un robot (18) ;- des moyens pour évacuer les pots équipés des couvercles vers un lieu de stockage. - 10- Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend 5 des moyens pour la mise en place d'un film de protection entre le couvercle et le pot et des moyens pour la fermeture du couvercle sur le pot.