Brevet FR3019068A1 — publié le 20151002

Domaine technique Le domaine de l'invention est celui du tri postal et plus particulièrement du tri postal automatique d'articles de courrier à l'aide d'un convoyeur de tri ayant des sorties de tri et qui est adapté pour déplacer en série les articles de courrier le long des sorties de tri et diriger sélectivement chaque article de courrier vers une sortie de tri qui correspond à l'adresse postale apposée sur l'article de courrier. Technique antérieure On connaît déjà des machines de tri comprenant un convoyeur de tri du type à bandes de pincement pour réaliser du tri mécanisé d'articles de courrier plats de 15 petit format tels que des lettres ou analogue. On connaît aussi des machines de tri postal comprenant un convoyeur de tri du type carrousel à godets pour réaliser du tri mécanisé du courrier mélangé comprenant des articles de courrier plats de petit format 20 et des articles de courrier plats de plus grand format comme les magasines ou analogue. Ces articles de courrier mécanisables de petit ou de grand format peuvent par exemple présenter des dimensions en longueur de 140 à 380mm, en hauteur de 90 à 260mm et 25 en épaisseur de 0,5 à 32mm, un poids pouvant aller de 10g à 2kg. Ces articles de courrier mécanisables peuvent être conditionnés sous enveloppe en papier, sous enveloppe en plastique et même être conditionnés en liasse cerclée. Le spectre des objets postaux distribués par les 30 Postes inclut aussi des petits paquets ou colis dont les dimensions, le poids et le conditionnement sont très hétérogènes avec des valeurs qui peuvent aller au delà des valeurs indiquées plus haut. Par exemple, on peut avoir des petits paquets de 100mm d'épaisseur et de 5kg. Ce type d'objets postaux hétérogènes est trié en automatique sur des machines volumineuses et de cadence 5 réduite. Les petits paquets ou colis sont aujourd'hui triés à l'écart des articles de courrier plats homogènes ce qui augmente les coûts du tri postal. Résumé de l'invention 10 Le but de l'invention est de proposer une solution pour augmenter le spectre des objets postaux triés mécaniquement. Un autre but de l'invention est en particulier de fournir une solution pour trier dans une même machine de 15 tri postal automatique comprenant un convoyeur de tri ayant des sorties de tri, à la fois des articles de courrier plats homogènes et des objets postaux hétérogènes de type petits paquets ou colis. Un autre but de l'invention est de proposer une telle 20 machine de tri postal dont l'encombrement et l'emprise au sol reste faible. L'idée à la base de l'invention est d'alimenter le convoyeur de tri dans une machine de tri postal, d'une part en objets postaux hétérogènes tels que petits 25 paquets et colis par l'intermédiaire d'une antenne d'alimentation spécifique adaptée aux spécificités physiques de ces objets postaux, et d'autre part en articles de courrier plats homogènes par l'intermédiaire d'une autre antenne d'alimentation qui reste classique et 30 adaptée aux articles de courrier plats homogènes. A cet effet, l'invention a pour objet une antenne d'alimentation en objets postaux hétérogènes tels que petits paquets ou colis destinée à alimenter en objets postaux hétérogènes un convoyeur de tri ayant des sorties de tri, caractérisée en ce qu'elle comprend une entrée adaptée pour recevoir lesdits objets postaux hétérogènes, au moins un bras de manutention robotisé de type "pick and place" adapté pour prélever les objets postaux hétérogènes un à un et les placer en série sur un convoyeur à plat qui les déplace en série à plat suivant un certain trajet de convoyage, un moyen de prise d'images disposé le long dudit trajet de convoyage pour former une image numérique de chaque objet postal comportant une adresse postale, et un moyen de transfert disposé à une extrémité dudit trajet de convoyage pour transférer chaque objet postal du convoyeur à plat dans le convoyeur de tri. Une telle antenne d'alimentation spécifique pour des objets postaux hétérogènes de type petits paquets ou colis peut présenter avantageusement les particularités suivantes : - elle peut comprendre au moins un premier bras de manutention robotisé qui est adapté pour réaliser un égrenage desdits objets postaux hétérogènes et au moins un second bras de manutention robotisé qui est adapté pour mettre en série à plats lesdits objets postaux égrenés ; - ledit second bras de manutention robotisé peut être adapté en outre pour orienter lesdits objets postaux suivant une direction longitudinale de transport du convoyeur à plat et les placer en série à pas constant sur ledit convoyeur à plat ; - ledit premier bras de manutention robotisé peut comporter six degrés de liberté et ledit second bras de manutention robotisé comporte quatre degrés de liberté ; - chaque bras de manutention peut comporter un organe 5 de préhension pneumatique à ventouse ; - elle peut comporter un convoyeur circulaire à plat entre l'entrée d'introduction des objets postaux en vrac et le ou les bras de manutention robotisés ; - le moyen de transfert peut être un carrousel à 10 plateaux basculants ; - le moyen de prise d'images peut être disposé sur deux côtés opposés du convoyeur à plat pour former deux images numériques respectivement de deux côtés opposés de chaque objet postal. 15 L'invention s'étend à une machine de tri postal capable de trier dans les mêmes sorties de tri deux flux séparés respectivement d'articles de courrier plats homogènes et d'objets postaux hétérogènes. Plus particulièrement l'invention s'étend à une 20 machine de tri postal comprenant un convoyeur de tri ayant des sorties de tri, une première antenne d'alimentation telle que définie plus haut adaptée pour injecter dans le convoyeur de tri des objets postaux hétérogènes et une seconde antenne d'alimentation adaptée 25 pour injecter dans le convoyeur de tri des articles de courrier plats homogènes. Cette machine de tri postal peut encore présenter les particularités suivantes : - ledit convoyeur de tri peut être un convoyeur à 30 godets avec des godets qui circulent suivant un trajet en boucle fermée ; - les godets du convoyeur à godets peuvent avoir une grande dimension orientée transversalement à la direction de circulation des godets suivant le trajet en boucle fermée; - les sorties de tri du convoyeur de tri peuvent être munies chacune d'un réceptacle de sortie de tri dans lequel des articles de courrier plats homogènes triés sont disposés triés à plat avec des objets postaux hétérogènes triés. L'invention s'étend encore à un procédé pour trier des articles de courrier plats homogènes de petit ou grand format tels que lettres ou magasines avec des objets postaux hétérogènes tels que petits paquets ou colis dans une machine de tri postal telle que définie ci-dessus et selon lequel on charge l'entrée de la première antenne d'alimentation spécifique avec des objets postaux hétérogènes disposés en vrac et on charge la seconde antenne d'alimentation avec des articles de courrier homogènes disposés en pile sur chant. Selon encore une particularité du procédé de tri, l'unité d'alimentation spécifique en objets postaux hétérogènes est commandée de telle façon que lesdits objets postaux hétérogènes soient mis en série sur ledit convoyeur à plat avec un pas constant. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après et illustré par les dessins. Présentation sommaire des dessins La figure 1 illustre de façon très schématique en 30 perspective une machine de tri postal selon l'invention. La figure 2 illustre de façon schématique en perspective une partie amont d'une antenne d'alimentation automatique en objets postaux hétérogènes. La figure 3 illustre de façon schématique en perspective une partie aval de l'antenne d'alimentation de la figure 2. La figure 4 illustre de façon schématique selon une autre perspective la partie aval de l'antenne d'alimentation de la figure 2 avec les godets d'un convoyeur à godets. Description des modes de réalisation Sur la figure 1, on a illustré une machine de tri postal 1 selon l'invention vue dans son ensemble et comprenant ici dans l'exemple un convoyeur de tri du type carrousel à godets 2. Le carrousel à godets 2 comporte des godets (non représentés sur la figure 1 mais qui sont visibles sur la figure 4) qui sont adaptés pour transporter chacun au moins un objet postal qui est ici dans le cadre de l'invention un article de courrier plat ou un petit paquet ou colis. Les godets du carrousel 2 circulent suivant un chemin en boucle fermée au dessus de réceptacles de sortie de tri 3 qui sont ici des bacs amovibles dans lesquelles les objets triés peuvent être placés en superposition à plat. Sur la figure 1, on a illustré schématiquement deux antennes d'alimentation 4,5 qui alimentent en parallèle le carrousel à godets 2 en articles de courrier plats homogènes de petit et/ou grand format comme cela est connu de l'Homme du métier. Ces articles de courrier plats peuvent être par exemple des lettres, des magazines ou analogues. Sur la figure 1, la référence 6 désigne une antenne d'alimentation spécifique du carrousel à godets 2 en objets postaux hétérogènes tels que petits paquets ou colis. La machine de tri 1 est donc apte à trier dans ses sorties de tri 3 un flux de petits paquets ou colis et un flux de courrier, c'est à dire des articles de courrier plats, ce qui permet d'optimiser les coûts du tri postal. Le conditionnement et les caractéristiques des petits 10 paquets étant différents de ceux du courrier, chaque antenne d'alimentation a son propre point d'injection dans le carrousel à godets. Les antennes d'alimentation 4 et 5 comportent chacune classiquement un magasin d'entrée dans lequel les 15 articles de courrier plats sont disposés en pile sur chant, un dépileur en aval du magasin qui dépile et sérialise les articles de courrier plats, un convoyeur à bandes de pincement qui transporte les articles de courrier plats en série sur chant à écart ou pas constant 20 devant une caméra et enfin un injecteur qui injecte chaque article de courrier plat dans un godet du carrousel. Comme cela est connu, la caméra forme une image numérique de la face de chaque article de courrier qui 25 comporte une adresse postal et plus particulièrement l'adresse postal de distribution de l'article de courrier et sur la base d'une reconnaissance par OCR de cette adresse de distribution dans l'image, une unité de contrôle de la machine détermine le réceptacle 3 de 30 sortie de tri dans lequel l'article de courrier doit être déposé par le carrousel à godets. Sur la figure 2, on a illustré plus en détail maintenant l'antenne d'alimentation 6 spécifique pour des en objets postaux hétérogènes 7 tels que petits paquets et colis. Elle comporte une entrée formée ici par une sorte de trémie 6A dans laquelle les objets postaux hétérogènes 7 sont versés en vrac. Les objets postaux hétérogènes 7 en tas dans la trémie 6A sont dévraqués mécaniquement à l'aide d'un convoyeur à tapis 6B qui forme la sole de la trémie 6A et qui transporte les objets postaux 7 sur une pente à l'aplomb d'un convoyeur à plat circulaire 6C. L'équipement 6A,6B,6C permet de faire une première séparation des objets postaux hétérogènes 7 ("dévracage"). Les objets postaux 7 qui tombent sur le convoyeur circulaire 6C sont ensuite égrenés et mis en série à l'aide d'au moins un bras de manutention robotisé de type "prélève et place" connu sous le terme anglais "pick and place". Sur la figure 2, l'antenne d'alimentation 6 comporte de préférence un premier étage de bras de manutention robotisés, ici avec deux bras robotisés 6D,6E ayant chacun six degrés de liberté et associés respectivement aux systèmes de vision en 3D 6F,6G. La fonction de ce premier étage de bras robotisés avec systèmes de vision est d'égrener les objets postaux hétérogènes 7 partiellement encore entassés sur le convoyeur circulaire 6C en les prélevant un à un et en les plaçant individuellement l'un derrière l'autre sur une extrémité d'un convoyeur à plat 6H. Le convoyeur circulaire 6C assure une recirculation des objets postaux 7 qui n'ont pas pu être prélevés par les bras robotisés 6D,6E. Chaque bras robotisé 6D,6E peut être équipé d'un système de préhension pneumatique à ventouse. Comme visible sur la figure 2, le convoyeur à plat 6H comporte ici deux pistes 6H1, 6H2 qui sont servies respectivement par les bras robotisés 6D,6E qui peuvent ainsi avoir des cadences de prélèvement et de mis en place différentes. L'antenne d'alimentation 6 comporte dans l'exemple un second étage de bras de manutention robotisés disposé à l'autre extrémité du convoyeur à plat 6H en aval des bras 6D,6E, ici avec deux autres bras de manutention robotisés 61,6J associés à un système de vision 6K. Les bras robotisés 61,6J sont ici des bras robotisés à quatre degrés de liberté, avec par exemple des préhenseurs pneumatiques à ventouse, pour prélever les objets postaux à plat respectivement depuis les pistes 6H1,6H2 et pour les déposer à plat en série sur la sole d'un autre convoyeur à plat 6L qui est adjacent au convoyeur 6H. Dans l'exemple, le convoyeur 6L est disposé perpendiculairement au convoyeur 6H ce qui permet de limiter l'emprise au sol de la machine de tri postal car le convoyeur 6L peut être dans l'alignement des sorties de tri 3 de la machine. On a donc dans cet agencement de bras robotisés industriels disposés à poste fixe, une séparation des fonctions d'égrenage d'une part et de sérialisation d'autre part ce qui permet d'obtenir une compacité maximale pour l'unité d'alimentation 6 du fait de la flexibilité d'intégration du convoyeur à plat 6H dans des installations déjà existantes notamment. Le deuxième étage de bras robotisés 61,6J peut être adapté en outre pour orienter dans le sens de la leur grande longueur (orientation mode paysage) les objets postaux hétérogènes 7 suivant la direction longitudinale du convoyeur à plat 6L. Les bras de manutention robotisés du second étage de bras robotisés peuvent alors synchroniser pas constant les objets postaux hétérogènes sérialisés. Sur la figure 3, on a illustré la partie aval de l'antenne d'alimentation 6 avec le convoyeur à plat 6L qui transporte en série à plat et à pas constant les objets postaux 7 vers un carrousel 6M à plateaux basculants qui sert à injecter les objets postaux hétérogènes 7 dans les godets du carrousel à godets 2. Comme visible sur la figure 3, un système de prise d'images 6N est disposé sur le trajet du convoyeur 6L et sur les deux côtés opposés de celui-ci (au-dessus et en- dessous) pour former deux images numériques respectivement des deux côtés opposés de chaque objet postal hétérogène 7. A partir d'une de ces deux images numériques, l'unité de contrôle pourra donc évaluer dans l'image retenue une adresse de distribution pour l'objet postal de sorte à commander le convoyeur de tri pour diriger cet objet postal hétérogène dans un bac de sortie de tri correspondant. Sur la figure 4, on voit que le carrousel à plateaux basculants 6M comporte des plateaux 6P horizontaux qui 30 sont montés basculants chacun autour d'un axe de rotation 6Q situé sur le côté latéral avant du plateau. Les plateaux 6P circulent sur un trajet en boucle fermée dans le sens indiqué par les flèches 60 au dessus des godets 20 du convoyeur à godets 2. A la fin du mouvement de basculement, chaque plateau est remonté automatiquement en position horizontale par un système de rampe. Chaque plateau du carrousel 6M est chargé avec un objet postal hétérogène 7 disposé à plat sur le plateau horizontal. Les objets postaux 7 arrivent un à un sur les plateaux du convoyeur 6M par une extrémité libre en pente du convoyeur à plat 6L qui est en surplomb du carrousel 6M. Comme illustré sur la figure 4, l'axe de basculement 6Q des plateaux du carrousel à plateaux est orienté 15 transversalement à la direction de circulation des plateaux et les godets 20 du carrousel à godets ont ici une grande dimension (correspondant à la grande longueur des articles de courrier) qui est orientée transversalement à la direction de circulation 21 des 20 godets de sorte que chaque objet postal 7 peut être transféré par gravité et simple glissement d'un plateau vers un godet dans lequel il est stocké de manière globale sur chant sur son côté de plus grande longueur. A noter que l'unité de contrôle de la machinede tri 25 postal commande le carrousel 6M pour que les plateaux du carrousel 6M se déplacent de manière synchrone avec les godets 20 du carrousel 2. Le point d'injection des objets postaux hétérogènes 7 dans le carrousel 2 se situe donc au niveau du carrousel 30 à plateaux 6M tandis que le point d'injection des articles de courrier plats homogènes dans le carrousel 2 se situe à un autre endroit différent, ici par exemple à l'extrémité 50 de l'antenne d'alimentation 5. Comme cela apparaît sur la figure 4, le point d'injection des objets postaux hétérogènes dans le 5 convoyeur à godets 2 se situe plus particulièrement sur une portion de trajet rectiligne du convoyeur à plateaux 6M qui est au-dessus d'une portion de trajet rectiligne du convoyeur à godets 2. Au niveau du point d'injection, les godets 20 circulent dans un sens contraire à celui 10 des plateaux 6P. Sur la figure 4, on a illustré des godets 20 avec chacun trois compartiments de chargement adjacents suivant la direction de circulation 21. Chaque compartiment peut être dimensionné pour transporter un 15 article de courrier homogène ou un objet postal hétérogène. On pourrait prévoir pour chaque godet 20 un compartiment spécifique pour les articles de courrier plats homogènes et un compartiment spécifique pour les 20 objets postaux hétérogènes. On pourrait aussi prévoir des godets 20 dans lesquels ces compartiments spécifiques seraient juxtaposés (disposés côte à côte perpendiculairement à la direction 21) sans sortir du cadre de l'invention. 25 A titre d'exemple, la synchronisation entre le carrousel à plateaux 6M de l'antenne spécifique 6 peut être réglée avec le débit du carrousel à godets 2 pour avoir un objet postal hétérogène 7 à injecter tous les six godets consécutifs 20 du carrousel 2. 30 REVENDICATIONS1/ Antenne d'alimentation (6) en objets postaux hétérogènes (7) tels que petits paquets ou colis destinée à alimenter en objets postaux hétérogènes un convoyeur de tri ayant des sorties de tri, caractérisée en ce qu'elle comprend une entrée adaptée pour recevoir lesdits objets postaux hétérogènes, au moins un bras de manutention robotisé (6D,6E,61,6J) de type "prélève et place" adapté pour prélever les objets postaux hétérogènes un à un et les placer en série sur un convoyeur à plat (6L) qui les déplace en série à plat suivant un certain trajet de convoyage, un moyen de prise d'images (6N) disposé le long dudit trajet de convoyage pour former une image numérique de chaque objet postal comportant une adresse postale, et un moyen de transfert (6M) disposé à une extrémité dudit trajet de convoyage pour transférer chaque objet postal du convoyeur à plat dans le convoyeur de tri. 2/ Antenne d'alimentation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un premier bras de manutention robotisé (6D,6E) qui est adapté pour réaliser un égrenage desdits objets postaux hétérogènes et au moins un second bras de manutention robotisé (6I,6J) qui est adapté pour mettre en série à plats lesdits objets postaux égrenés. 3/ Antenne d'alimentation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit second bras de manutention robotisé (61,6J) est adapté en outre pour orienter lesdits objets postaux hétérogènes (7) suivant une direction longitudinale de transport du convoyeur à plat et les placer en série à pas constant sur ledit convoyeur à plat./ Antenne d'alimentation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit premier bras de manutention robotisé (6D,6E) comporte six degrés de liberté et ledit second bras de manutention robotisé (61,6J) comporte quatre degrés de liberté. 5/ Antenne d'alimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce chaque bras de manutention comporte un organe de préhension pneumatique à ventouse. 6/ Antenne d'alimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un convoyeur circulaire à plat (6C) entre l'entrée d'introduction des objets postaux et le ou les bras de manutention robotisés. 7/ Antenne d'alimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de transfert est un carrousel à plateaux basculants (6P). 8/ Antenne d'alimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de prise d'images (6N) est disposé sur deux côtés opposés du convoyeur à plat pour former deux images numériques respectivement de deux côtés opposés de chaque objet postal. 9/ Machine de tri postal comprenant un convoyeur de tri ayant des sorties de tri, caractérisée en ce qu'elle comprend une première antenne d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 7 adaptée pour injecter dans le convoyeur de tri des objets postaux hétérogènes et une seconde antenne d'alimentation (4,5) adaptée pour injecter dans le convoyeur de tri des articles de courrier plats homogènes./ Machine de tri postal selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit convoyeur de tri est un convoyeur à godets avec des godets (20) qui circulent suivant un trajet en boucle fermée. 11/ Machine de tri postal selon la revendication 10, caractérisée en ce que les godets (20) du convoyeur à godets ont une grande dimension orientée transversalement à la direction de circulation des godets suivant le trajet en boucle fermée. 12/ Machine de tri postal selon l'une des revendications 10 à 11, caractérisée en ce que les sorties de tri (3) du convoyeur de tri sont munies chacune d'un réceptacle de sortie de tri dans lequel des articles de courrier plats homogènes triés sont disposés à plat avec des objets postaux hétérogènes triés. 13/ Procédé pour trier des articles de courrier plats homogènes de petit ou grand format tels que lettres ou magasines avec des objets postaux hétérogènes tels que petits paquets ou colis dans une machine de tri postal selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé ce qu'on charge l'entrée de la première antenne d'alimentation spécifique avec des objets postaux hétérogènes disposés en vrac et on charge la seconde antenne d'alimentation avec des articles de courrier homogènes disposés en pile sur chant. 14/ Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'unité d'alimentation spécifique en objets postaux hétérogènes est commandée de telle façon que lesdits objets postaux hétérogènes sont mis en série sur ledit convoyeur à plat avec un pas constant.