Brevet FR2961742A1 — publié le 20111230

MACHINE DE FORMAGE DE DECOUPES EN CARTON Objet de l'invention La présente invention concerne un perfectionnement aux machines de formage et de mise en volume de découpes en carton et, plus particulièrement, un perfectionnement au magasin qui contient lesdites découpes et qui est associé à ce type de machine. Etat de la technique, problèmes et solutions Les préoccupations en matière de sécurité pour ces machines de formage de découpes, conduisent à installer des protections, parois et portes, pour isoler les différents mécanismes et éviter de faire prendre des risques aux opérateurs chargés d'intervenir sur ce type de machine. Toutefois il reste sur ces machines des possibilités d'accès comme, par exemple, l'accès qui correspond à l'entrée des découpes en carton dans la machine au niveau du magasin, qu'il s'agisse de découpes pour des caisses du type « caisse américaine » ou du type « wrap around » ou encore des barquettes. En effet, la machine est alimentée en découpes au moyen d'un magasin qui s'étend en saillie à l'extérieur de l'enceinte de la machine et qui est régulièrement rempli par un opérateur. Lorsqu'il est totalement vide, ce magasin offre une voie d'accès au niveau de la fenêtre d'introduction des découpes dans l'enceinte de la machine et cette voie d'accès est ouverte sur des mécanismes comme les bras d'extraction ou encore le chariot d'entraînement des découpes vers le poste de mise en volume. La présente invention propose un aménagement du magasin qui permet d'améliorer la sécurité pour les opérateurs en supprimant toute possibilité d'accès par cette ouverture béante de la fenêtre qui offre une possibilité d'introduction dans l'enceinte même de la machine, alors que cette dernière est en marche. Description sommaire de l'invention La machine de formage de découpes en carton selon l'invention comporte : - un magasin qui s'étend en saillie à l'extérieur de son enceinte et, - une fenêtre qui permet l'introduction desdites découpes dans ladite enceinte, et elle comprend au moins deux capteurs qui sont associés et positionnés à proximité immédiate de ladite fenêtre pour détecter la présence d'un minimum de découpes dans l'ouverture de ladite fenêtre capables de supprimer, par éloignement, l'accès à l'intérieur de ladite enceinte, lesquels capteurs sont légèrement décalés selon l'axe d'introduction desdites découpes dans ladite enceinte de façon à déclencher, notamment, l'un ou l'autre, l'arrêt complet et absolu, appelé également arrêt d'urgence, de la machine lorsque ledit minimum de découpes est atteint, c'est-à-dire avant que ladite fenêtre ne forme une ouverture béante. Cette conception permet de présenter une machine conforme aux exigences de la norme NF EN415-7 :2008. Toujours selon l'invention, la machine de formage de découpes en carton comporte des capteurs qui sont positionnés de façon à détecter, dans la fenêtre située à l'extrémité du magasin, un minimum d'au moins cinq découpes de caisses du type caisses américaines ou un minimum de dix découpes à plat de caisses du type wrap around ou du type barquettes, par exemple. Toujours selon l'invention, la machine de formage de découpes en carton comporte, parmi les deux capteurs de détection des découpes dans l'ouverture de la fenêtre : - un capteur amont doté d'une fonction qui permet de commander l'arrêt de sécurité de la machine, du type arrêt d'urgence, - et un capteur aval capable de remplir deux fonctions en cas de défaillance dudit capteur amont : - l'arrêt sécurité de la machine, du type arrêt d'urgence, et le verrouillage du redémarrage de la machine. Selon une autre disposition de l'invention, la machine de formage de découpes en carton comporte deux capteurs de types différents, ayant des fonctionnements basés sur des principes physiques distincts : l'un des capteurs, le capteur aval étant constitué d'une cellule photoélectrique et l'autre capteur, le capteur amont, étant un capteur du type à ultrasons, par exemple. Toujours selon l'invention, la machine de formage de découpes en carton comprend un capteur disposé à la partie inférieure de l'ouverture de la fenêtre, contrôlant la présence de découpes par détection de leur partie inférieure et un autre capteur disposé au niveau de la partie supérieure de ladite ouverture de la fenêtre, dans sa partie centrale, par exemple, pour contrôler la présence de découpes par détection de leur partie supérieure. Selon une autre disposition de l'invention, la machine de formage de découpes en carton comprend : - un automate programmable industriel (API) qui contrôle le bon fonctionnement du capteur amont par comparaison des signaux des deux capteurs : le capteur amont et le capteur aval, - un relais de sécurité susceptible de provoquer, sous l'effet d'un signal envoyé par ledit automate, un arrêt d'urgence, lequel relais de sécurité interdit le redémarrage tant que la défaillance du capteur n'est pas résolue, - une interface homme-machine (IHM) pour informer l'opérateur et pour permettre l'introduction d'un mot de passe afin de pouvoir redémarrer la machine en cas de défaillance du capteur amont. Toujours selon l'invention, le capteur amont, du type à ultrasons, est connecté directement au relais de sécurité de façon à déclencher immédiatement un arrêt d'urgence de la machine sans intervention de l'automate programmable. Selon une autre disposition de l'invention, le capteur amont est aussi relié à l'automate programmable pour informer l'opérateur par le biais de l'interface homme-machine. 20 Description des figures 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 partielle en perspective d'une machine de formage et de mise en volume de découpes, montrant le magasin de découpes et la fenêtre d'introduction de ces découpes dans l'enceinte de ladite machine ; - la figure 2 est une vue de côté, en élévation, du magasin et de l'entrée de la machine, montrant le positionnement et le raccordement des différents capteurs 15 25 30 associés au magasin de découpes, pour des découpes de dimensions variées. Description détaillée de l'invention La figure 1 montre une portion de machine 1 capable de former et de mettre en volume des découpes 2 qui sont positionnées dans un magasin 3, sur un tapis convoyeur 4, lequel magasin 3 s'étend en saillie à l'extérieur de l'enceinte 5 de ladite machine 1. Ce magasin 3 est régulièrement alimenté par un opérateur ou autre, qui dépose un lot de découpes sur le tapis d'un convoyeur 4 qui fait office de sole. Un guide 6 s'étend latéralement au-dessus du convoyeur 4, jusqu'à la paroi 7 frontale de l'enceinte de la machine 1, pour régler la position des découpes 2 dans le magasin 3. L'enceinte 5 de cette machine 1 de formage des découpes 2 est complètement fermée au moyen de panneaux protecteurs qui sont disposés latéralement et frontalement, comme représentés partiellement figure 1 on trouve notamment la paroi 7 frontale et la paroi 8 latérale. La paroi 7 frontale comporte cependant une ouverture, ou fenêtre 10, qui permet l'introduction des découpes 2 à l'intérieur de l'enceinte 5 de la machine ; lesdites découpes 2 étant entraînées vers l'intérieur de ladite enceinte 5 par le tapis du convoyeur 4. L'opérateur est informé de l'état du magasin 3 et en particulier de la quantité de découpes 2 restantes au moyen d'un ou de plusieurs capteurs qui constituent des capteurs d'alerte pour ce qui concerne le niveau de l'alimentation de la machine. Un capteur 11 est représenté sur le guide 6, figures 1 et 2 ; ce capteur 11 informe l'opérateur, de façon classique, sur l'état de remplissage du magasin 3 ; il provoque, par l'intermédiaire d'un automate 12, l'arrêt en cycle de la machine, mais cet arrêt n'est effectif qu'après un certain nombre de cycles, programmés dans ledit automate. En l'absence de découpes 2 dans le magasin 3, la fenêtre 10 est ouverte et elle offre un accès à l'intérieur de l'enceinte 5 de la machine 1, dans laquelle on trouve, comme représentés figure 2, le bras 13 qui sert à extraire les découpes 2 et le chariot 14 qui se déplace pour transférer ces découpes 2 à un poste, non apparent, de formage et de mise en volume desdites découpes 2. Seule la présence de découpes 2 dans la fenêtre 10 permet d'isoler l'intérieur de l'enceinte 5 de la machine 1 et d'en empêcher l'accès. Un capteur 15 est disposé, par exemple, à proximité du bord inférieur de la fenêtre 10 ; il permet de détecter la présence ou l'absence de découpes 2 à l'entrée de l'enceinte 5 de la machine 1. Ce capteur 15 contrôle la présence ou l'absence des découpes 2 au niveau de leur partie inférieure. Un capteur 16, qui est disposé à la partie supérieure de la fenêtre 10, contrôle également la présence ou l'absence de découpes 2 dans le magasin 3 ; il détecte la présence de la partie supérieure de ces découpes 2. Ces deux capteurs 15 et 16 sont disposés à une certaine distance de l'extrémité 17 du magasin 3, c'est-à-dire de l'endroit où les découpes 2 sont capturées par le bras 13 d'extraction, laquelle capture s'effectuant à l'intérieur de l'enceinte 5 de la machine 1. Le capteur 16 se situe à une distance D de l'extrémité 17 du magasin 3 pour détecter et contrôler la présence d'un minimum d'au moins cinq découpes 2 de caisses, du type caisses américaines, ou un minimum de dix découpes 2 à plat de caisses, du type wrap around ou du type barquettes. Le capteur 15 se situe a une distance N de l'extrémité 17 du magasin 3, laquelle distance est sensiblement inférieure à la distance D qui sépare le capteur 16 de ladite extrémité 17. En effet, le capteur 15 est décalé par rapport au capteur 16 dans un sens longitudinal qui correspond à l'axe d'introduction des découpes 2 dans l'enceinte 5 de la machine. Ce capteur 16, qui se situe en amont du capteur 15, constitue le capteur d'arrêt de sécurité, c'est-à-dire qu'il déclenche automatiquement, par l'intermédiaire d'un relais 18 dit de sécurité, l'arrêt d'urgence de la machine Cet arrêt d'urgence provoqué par le capteur 16 à pour but de conserver un minimum de découpes 2 dans le 20 magasin 3 pour maintenir une obturation de la fenêtre 10 et empêcher d'accéder à l'intérieur de l'enceinte 5 de la machine 1. Le minimum de découpes 2 conservées à l'extrémité du magasin 3 est sensiblement supérieur au nombre de découpes qui est contrôlé par le capteur 15. Les capteurs 15 et 16, comme le capteur 11 de niveau de remplissage, sont connectés à l'automate 12 programmable (API). Cet automate 12 contrôle aussi le bon fonctionnement du capteur 16 par comparaison des signaux des deux capteurs 15 et 16. Le capteur 15 se situe en aval du capteur 16 ; il intervient pour se substituer audit capteur 16 en cas de défaillance de ce dernier. Ce capteur 15 aval, du fait de sa position, a une double fonction : - il surveille et 25 30 contrôle lui aussi la présence d'un minimum de découpes 2 à l'extrémité du magasin 3 et, par l'intermédiaire de l'automate 12 et du relais 18 de sécurité, il déclenche l'arrêt d'urgence de la machine 1, mais, en plus, - il transmet l'information de défaillance du capteur 16 à l'automate 12. Par un programme approprié, l'automate 12 transmet l'information de défaillance du capteur 16 au relais 18 de sécurité qui interdit le redémarrage de la machine 1. Le redémarrage de la machine ne sera possible qu'après avoir corrigé le défaut du capteur 16, par son remplacement, par exemple, et par acquittement de ce défaut par la saisie, sur l'IHM (Interface Homme Machine), d'un code spécifique de sécurité. Ce mode opératoire et ce contrôle, par l'intermédiaire de deux capteurs 15 et 16, permet, pour ce type de machine, de respecter la catégorie 2 de sécurité telle que définie dans la norme NF EN954-1. Selon une disposition préférentielle de l'invention, les capteurs 15 et 16 sont de types différents, c'est-à-dire que leur fonctionnement est basé sur des principes physiques distincts. Ainsi, par exemple, le capteur 15 aval situé à la partie inférieure de la fenêtre 12 est du type cellule photoélectrique et le capteur 16 amont est du type capteur ultrasons. REVENDICATIONS1 - Machine de formage de découpes en carton comportant un magasin (3) qui s'étend en saillie à l'extérieur de l'enceinte (5) fermée de ladite machine, et, en bout dudit magasin, une fenêtre (10) disposée dans l'une des parois de ladite enceinte pour permettre l'introduction desdites découpes dans ladite enceinte, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux capteurs (15, 16) associés et positionnés à proximité immédiate de ladite fenêtre (10), lesquels capteurs sont légèrement décalés de façon à provoquer, notamment, l'un ou l'autre, l'arrêt complet et absolu de la machine avant l'ouverture de ladite fenêtre. 2 - Machine de formage de découpes en carton, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des capteurs (15, 16) positionnés de façon à détecter, dans la fenêtre (10), un minimum d'au moins cinq découpes de caisses du type caisses US ou un minimum de dix découpes à plat du type wrap ou du type barquettes, par exemple. 3 - Machine de formage de découpes en carton, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, parmi les deux capteurs (15, 16) de détection des découpes (2) dans l'ouverture de la fenêtre (10) . - un capteur (16) amont doté d'une fonction qui permet de commander l'arrêt de sécurité de la machine, du type arrêt d'urgence, - et un capteur (15) aval apte à remplir deux fonctions en cas de défaillance du capteur (15) amont : - l'arrêt de sécurité de la machine, du type arrêt d'urgence, et - le verrouillage du redémarrage de la machine. 4 - Machine de formage de découpes en carton, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte deux capteurs (15, 16) de types différents, ayant des fonctionnements basés sur des principes physiques distincts : l'un des capteurs, le capteur (15) aval, étant constitué d'une cellule photoélectrique et l'autre capteur, le capteur (16) amont, étant un capteur du type à ultrasons. 5 - Machine de formage de découpes en carton, selon 1"une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un capteur (15) disposé à la partie inférieure de l'ouverture de la fenêtre (10), contrôlant la présence de découpes (2) par détection de leur partie inférieure et un autre capteur (16) disposé au niveau de la partie supérieure de ladite ouverture de la fenêtre (10), dans sa partie centrale, par exemple, pour contrôler la présence de découpes (2) par détection de leur partie supérieure. 6 - Machine de formage de découpes en carton, selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un automate (12) programmable industriel (API) qui contrôle le bon fonctionnement du capteur (16) amont par comparaison des signaux des deux capteurs : le capteur (16) amont et le capteur (15) aval, - un relais (18) dit de sécurité susceptible de provoquer, sous l'effet d'un signal envoyé par ledit automate (12), un arrêt d'urgence, lequel relais (18) de sécurité interdit le redémarrage tant que la défaillance du capteur (16) n'est pas résolue, - une interface homme-machine (IHM) pour informer l'opérateur et pour permettre l'introduction d'un mot depasse afin de redémarrer la machine en cas de défaillance du capteur (16) amont. 7 - Machine de formage de découpes en carton, selon la revendication 6, caractérisée en ce que le capteur (16) amont, du type à ultrasons, est connecté à un relais de façon à déclencher immédiatement un arrêt d'urgence de la machine sans intervention de l'automate programmable (12). 8 - Machine de formage de découpes en carton, selon la revendication 7, caractérisée en ce que le capteur (16) amont est relié à l'automate (12) pour informer l'opérateur par le biais de l'interface homme machine.