Brevet FR3067338A1 — publié le 20181214

DOMAINE DE L'INVENTION [0001] Le présent exposé concerne les dispositifs pour la préparation de lots de contenants tels que des bouteilles. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] La préparation de lots de produits du type contenants tels que des bouteilles est communément réalisée à l'aide de convoyeurs qui vont entrainer les produits dans une position verticale sur la ligne de production afin d'en permettre le remplissage. Les produits sont ensuite basculés en position allongée via un chantourneur et des vis, puis saisis par des robots ou systèmes automatisés qui réalisent la mise en lot dans un emballage. [0003] Certains systèmes réalisent la prise des produits par des robots ou systèmes automatisés alors que les produits restent en position verticale, mais cela entraine alors une baisse de cadence sur la ligne. [0004] Plusieurs problématiques récurrentes se posent toutefois pour de tels systèmes. [0005] En premier lieu, certains éléments du système, et notamment les éléments en fin de ligne que l'on désigne par table de préparation, sont conçus pour un produit donné. [0006] Par conséquent, un changement de produit entraine d'importants changements de composants de la chaine en particulier au niveau de la table de préparation, ce qui est contraignant notamment du 25 fait des dimensions et du poids des éléments concernés. [0007] Par ailleurs, de tels systèmes génèrent un bruit très important du fait des chocs entre les différents produits, ce qui nuit aux conditions de travail du personnel à proximité de tels systèmes. 30 PRESENTATION DE L'INVENTION [0008] Le présent exposé concerne un système pour la préparation de lots de produits, comprenant : - une ligne d'alimentation, configurée pour réaliser une alimentation en 35 produits alignés les uns à la suite des autres, 2 - une ligne de préparation, formée dans le prolongement de la ligne d'alimentation, et s'étendant linéairement selon une direction principale - une première butée escamotable, configurée pour sélectivement permettre un passage de produits depuis la ligne d'alimentation vers la 5 ligne de préparation, - un dispositif de préhension s'étendant le long de la ligne de préparation, - une unité de poussée, configurée pour amener une pluralité de produits de la ligne de préparation au contact du dispositif de préhension, le dispositif de préhension comprenant un support rotatif muni d'une 10 pluralité d'éléments de préhension, le support rotatif étant monté tournant selon un axe parallèle à la ligne de préparation, le dispositif de préhension étant configuré de manière à se saisir des produits et à entrainer les produits en rotation d'un angle prédéterminé autour dudit axe. [0009] Selon un exemple, les éléments de préhension sont adaptés 15 pour saisir les produits par succion, pincement, ou attraction magnétique. [0010] Selon un exemple, le système comprend en outre une butée mobile en translation selon la direction principale de la ligne de préparation, la butée mobile étant configurée pour définir une avancée maximale des produits dans la ligne de préparation. 20 [0011] Selon un exemple, l'unité de poussée est configurée de manière à se déplacer selon une direction transverse, perpendiculaire à la direction principale et à l'axe de rotation du support rotatif, de manière à amener les produits au contact du dispositif de préhension. [0012] L'unité de poussée comprend alors typiquement une paroi mobile en translation selon ladite direction transverse, perpendiculaire à la direction principale et à l'axe de rotation du support rotatif et configurée de manière à exercer un effort de poussée sur les produits, et une paroi escamotable interposée entre la ligne de préparation et le dispositif de préhension, ladite paroi escamotable étant configurée de manière à être escamotée afin de permettre le déplacement des produits par l'unité de poussée. [0013] Selon un exemple, le dispositif de préhension est configuré de manière à effectuer une rotation de 90° suite à la préhension des produits. [0014] Le présent exposé concerne également un ensemble comprenant un système tel que défini précédemment, et un robot ou un 3 système automatisé configuré de manière à se saisir des produits maintenus par le dispositif de préhension. [0015] Le présent exposé concerne en outre un procédé pour la préparation de lots de produits, dans lequel 5 - une ligne d'alimentation amène une pluralité de produits alignés les uns derrière les autres à l'entrée d'une ligne de préparation, - une première butée escamotable pilote l'admission dans la ligne de préparation d'un ensemble de produits, de manière à ce qu'ils soient alignés selon une direction principale, 10 - une unité de poussée pousse ledit ensemble de produits selon une direction transverse à la direction principale, de manière à les faire coulisser selon ladite direction transverse et à les amener au contact d'un dispositif de préhension, - le dispositif de préhension saisit chacun des produits dudit ensemble de 15 produits, et les entraine en rotation d'un angle prédéterminé autour d'un axe parallèle à la direction principale. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 20 [0016] L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles : - les figures 1 à 3 représentent plusieurs vues d'un système selon un 25 aspect de l'invention, - les figures 4 à 8 représentent plusieurs étapes pour l'utilisation d'un tel système, - les figures 9 et 10 représentent deux exemples d'installations comprenant plusieurs systèmes selon un aspect de l'invention. 30 [0017] Sur les différentes figures, les éléments en commun sont repérés par des références numériques identiques. DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION 35 4 [0018] On décrit ci-après un système selon un aspect de l'invention et son fonctionnement en référence aux figures 1 à 8. [0019] Le système tel que proposé est un système pour la préparation de lots de produits, visant à positionner des produits en vue de leur 5 préhension par un robot ou un système automatisé. Un tel système est communément positionné en bout de ligne de production, par exemple après les étapes de remplissage et d'étiquetage de contenants. [0020] Dans l'exemple représenté sur les figures, les produits considérés sont des bouteilles, mais on comprendra à la lecture de la 10 description que le système proposé n'est pas limité à une telle application. [0021] Le système tel que proposé comprend une ligne d'alimentation 1 configurée pour réaliser une alimentation en produits alignés les uns à la suite des autres. La ligne d'alimentation 1 comprend typiquement un convoyeur du type tapis roulant ainsi que des guides assurant le bon 15 alignement des produits. [0022] La ligne d'alimentation 1 se prolonge par une ligne de préparation 2, positionnée dans le prolongement de la ligne d'alimentation 1 et s'étendant linéairement selon une direction principale. [0023] Une butée escamotable 3 sépare la ligne d'alimentation 1 de la 20 ligne de préparation 2, et permet ainsi de piloter le passage ou non de produits depuis la ligne d'alimentation 1 vers la ligne de préparation 2. [0024] Un dispositif de préhension 4 s'étend en parallèle de la ligne de préparation 2. Le dispositif de préhension 4 tel qu'illustré est un barillet comprenant une pluralité d'éléments de préhension 41 montés tournant 25 autour d'un axe parallèle à la ligne de préparation 2, et couplé à une unité d'entrainement 42 configurée pour entrainer l'axe en rotation. [0025] Les éléments de préhension 41 sont typiquement des moyens d'aspiration par succion, des éléments réalisant un pincement, ou encore des éléments tels que des aimants ou électroaimants réalisant une 30 préhension par aimantation ou attraction magnétique, le choix des éléments de préhension 41 étant réalisé en fonction du type de produit envisagé. [0026] La ligne de préparation 2 est associée à une unité de poussée 5 configurée pour effectuer un mouvement de translation selon une 35 direction transverse, perpendiculaire à la direction principale et à l'axe du dispositif de préhension 4. L'unité de poussée 5 telle que représentée 5 s'étend le long de la ligne de préparation 2, et comprend notamment deux parois 51 et 52 espacées de manière à former un canal pour le passage de produits alignés les uns à la suite des autres, avec un front d'un seul produit. 5 [0027] Les deux parois 51 et 52 de l'unité de poussée 5 ont chacune une fonction distincte. [0028] L'une de ces parois est positionnée entre là ligne de préparation 2 et le dispositif de préhension 4. Cette paroi 51 forme une butée escamotable. Elle permet d'assurer un bon positionnement des produits 10 sur la ligne de préparation 2, mais est typiquement configurée pour être escamotée lors du déplacement des produits par l'unité de poussée 5, comme on le verra par la suite. [0029] L'autre paroi 52 est positionnée d'autre part de la butée escamotable 51 par rapport à la ligne de préparation 2. Cette paroi 52 est 15 mobile en translation selon une direction perpendiculaire à la ligne de préparation 2, et permet ainsi de réaliser l'effort de poussée comme on va le voir par la suite. [0030] L'unité de poussée 5 est configurée de manière à amener les produits de la ligne de préparation 2 au contact du dispositif de 20 préhension 4, via le mouvement de translation selon la direction transverse. Le dispositif de préhension 4 est en effet typiquement disposé sensiblement en retrait par rapport à la ligne de préparation 2, de manière à assurer un espacement entre les produits amenés sur la ligne de préparation 2 (préalablement à leur poussée par l'unité de poussée 5) et 25 le dispositif de préhension 4. Assurer ainsi un espacement permet d'éviter des chocs entre les produits et le dispositif de préhension 4 lors du déplacement des produits selon la direction principale dans la ligne de préparation 2, qui pourraient alors endommager les produits et le dispositif de préhension 4. 30 [0031] La ligne de préparation 2 comprend en typiquement une butée mobile 22, montée coulissante selon la direction principale de la ligne de préparation. La butée mobile est pilotée de manière à guider le déplacement des produits dans la ligne de préparation 2, et notamment afin de former une butée limitant le déplacement des produits dans la 35 ligne de préparation 2 de manière à ce que tous les produits dans la ligne de préparation 2 soient positionnés en regard du dispositif de préhension 6 4. La butée mobile 22 effectue typiquement des allers-retours le long de la ligne de préparation 2 afin d'accompagner les différents lots de produits, ce qui évite ainsi un choc lorsque les produits arrivent en fin de course. [0032] On décrit à présent un exemple de fonctionnement du système 5 en référence aux figures 1 à 8. [0033] Les produits sont acheminés par la ligne d'alimentation 1 jusqu'à la butée escamotable 3. Comme indiqué précédemment, la ligne d'alimentation 1 est configurée de manière à ce que les produits soient alignés les uns à la suite des autres, avec un unique produit de front. 10 [0034] Si la ligne de préparation 2 est dégagée, la butée escamotable 3 est escamotée afin de permettre à des produits d'entrer dans la ligne de préparation 2 (figures 4 et 5). Dans le cas où une butée mobile 22 est présente, cette dernière va accompagner les produits jusqu'à une position de butée prédéterminée en fonction des produits et du dispositif de 15 préhension 4. Une fois un nombre prédéterminé de produits présents dans la ligne de préparation 2, la butée escamotable 3 se remet en position de manière à empêcher d'autres produits de pénétrer dans la ligne de préparation 2. [0035] L'unité de poussée 5 va ensuite effectuer un mouvement de 20 translation selon la direction transverse à la direction principale, de manière à amener les produits au contact du dispositif de préhension 4 (figure 6). Les produits sont ainsi déplacés perpendiculairement à la ligne de préparation 2 par l'unité de poussée 5, pour les positionner sur une ligne de préhension 6, parallèle à la ligne de préparation 2 et plus proches 25 du dispositif de préhension 4. L'effort de poussée sur les produits est typiquement appliqué via la paroi 52 du dispositif de poussée, qui est entrainé en translation par des moyens adaptés tels qu'un actionneur. L'autre paroi 51 du dispositif de poussée 5 est typiquement escamotée afin de permettre un déplacement des produits. Chacun des produits est 30 ainsi amené au contact d'un élément de préhension 41. Les différents éléments de préhension 41 sont alors actionnés afin de se saisir des produits, par exemple par effet de succion ou effet ventouse. L'unité d'entrainement 42 réalise ensuite un mouvement de rotation des éléments de préhension 41, afin de faire basculer les produits, par exemple pour les 35 faire passer d'une position verticale à une position horizontale (figures 7 et 7 8). Les produits sont alors maintenus par le dispositif de préhension jusqu'à leur saisie par exemple par un robot ou un système automatisé. [0036] Comme on le voit sur les figures 7 et 8, on comprend que plusieurs lots de produits peuvent être manipulés simultanément par le 5 système. Un second lot peut en effet être amené dans la ligne de préparation 2 alors qu'un premier lot est maintenu par le dispositif de préhension 4 (la paroi escamotable 51 du dispositif de poussée 5 étant alors remise en position), ce qui permet ainsi d'améliorer la cadence du système. 10 [0037] Plusieurs systèmes tels que présentés peuvent être agencés en parallèle. On représente ainsi sur les figures 9 et 10 deux exemples de configuration comprenant respectivement 2 et 4 systèmes tels que décrits précédemment. Les systèmes sont alors typiquement associés par paire et agencés symétriquement, par exemple afin de simplifier la prise 15 simultanée de produits issus de plusieurs systèmes par un robot ou un système automatisé [0038] On comprend également que le système proposé est réversible, et peut être employé pour des opérations consistant à déballer des produits, et les amener sur une ligne telle qu'une ligne de dégorgement, 20 d'habillage ou autre. Le fonctionnement est alors inversé par rapport au fonctionnement décrit précédemment. [0039] Le système tel que proposé présente plusieurs avantages par rapport aux systèmes conventionnels. [0040] Le système proposé fonctionne sans nécessiter l'intervention 25 d'opérateurs notamment lors d'un changement de format de produit, ce qui permet donc de répondre aux risques d'accidents ou de troubles résultant d'interventions d'opérateurs sur de telles lignes. [0041] Par ailleurs, le système permet de limiter le bruit généré du fait de la réduction des chocs entre les produits, et du basculement des 30 produits qui est ici réalisé au moyen du dispositif de préhension et non pas par un chantourneur. [0042] Le système peut facilement être reconfiguré pour manipuler des produits distincts. En effet, le dispositif de préhension 4 tel que proposé peut par exemple comprendre plusieurs ensembles d'éléments de 35 préhension, chaque ensemble correspondant à un format donné de produits. L'unité d'entrainement 42 va alors piloter le dispositif de 8 préhension de manière à ce que les éléments de préhension sélectionnés soient positionnés en regard des produits. Dans l'exemple représenté sur les figures, le dispositif de préhension 4 peut par exemple comprendre 4 ensembles d'éléments de préhension distincts, pouvant ainsi correspondre 5 à 4 formats distincts de produits. Dans le cas où le format de produit ne correspond pas à des éléments de préhension présents sur le dispositif de préhension, il suffit alors de remplacer le barillet du dispositif de préhension. L'unité de poussée 5 peut quant à elle être adaptée en fonction du format des produits, par exemple en modifiant l'espacement 10 entre ses deux parois, de manière à définir un passage adapté aux produits considérés. On comprend ainsi que contrairement aux systèmes antérieurs, le système proposé ne nécessite pas un remplacement complet pour être adapté à un nouveau produit. [0043] En outre, l'encombrement et l'empreinte au sol du système sont 15 limités, en ce qu'il ne nécessite pas de magasins de stockage ou de palans de manipulation. [0044] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces 20 exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif 25 plutôt que restrictif. [0045] Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, REVENDICATIONS1. Système pour la préparation de lots de produits, comprenant : - une ligne d'alimentation (1), configurée pour réaliser une alimentation en produits alignés les uns à la suite des autres, - une ligne de préparation (2), formée dans le prolongement de la ligne d'alimentation (1), et s'étendant linéairement selon une direction principale - une butée escamotable (3), configurée pour sélectivement permettre un passage de produits depuis la ligne d'alimentation (1) vers la ligne de préparation (2), - un dispositif de préhension (4) s'étendant le long de la ligne de préparation, - une unité de poussée (5), configurée pour amener une pluralité de produits de la ligne de préparation (2) au contact du dispositif de préhension (4), le dispositif de préhension (4) comprenant un support rotatif muni d'une pluralité d'éléments de préhension (41), le support rotatif étant monté tournant selon un axe parallèle à la ligne de préparation, le dispositif de préhension étant configuré de manière à se saisir des produits et à entrainer les produits en rotation d'un angle prédéterminé autour dudit axe. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel les éléments de préhension (41) sont adaptés pour saisir les produits par succion, pincement, ou attraction magnétique. 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre une butée mobile (22) en translation selon la direction principale de la ligne de préparation (2), la butée mobile (22) étant configurée pour définir une avancée maximale des produits dans la ligne de préparation (2). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'unité de poussée (5) est configurée de manière à se déplacer selon une direction transverse, perpendiculaire à la direction principale et à l'axe de rotation 10 du support rotatif, de manière à amener les produits présents sur la ligne de préparation (2) au contact du dispositif de préhension (4). 5. Système selon la revendication 4, dans lequel l'unité de poussée (5) 5 comprend une paroi (52) mobile en translation selon ladite direction transverse, perpendiculaire à la direction principale et à l'axe de rotation du support rotatif et configurée de manière à exercer un effort de poussée sur les produits, et une paroi escamotable (51) interposée entre la ligne de préparation (2) et le dispositif de préhension (4), ladite paroi 10 escamotable étant configurée de manière à être escamotée afin de permettre le déplacement des produits par l'unité de poussée (5). 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de préhension (4) est configuré de manière à effectuer une rotation de 15 900 suite à la préhension des produits. 7. Ensemble comprenant un système selon l'une des revendications 1 à 6, et un robot configuré de manière à se saisir des produits maintenus par le dispositif de préhension (4). 20 8. Procédé pour la préparation de lots de produits, dans lequel - une ligne d'alimentation (1) amène une pluralité de produits alignés les uns derrière les autres à l'entrée d'une ligne de préparation (2), - une butée escamotable (3) pilote l'admission dans la ligne de préparation 25 (2) d'un ensemble de produits, de manière à ce qu'ils soient alignés selon une direction principale, - une unité de poussée (5) pousse ledit ensemble de produits selon une direction transverse à la direction principale, de manière à les faire coulisser selon ladite direction transverse et à les amener au contact d'un 30 dispositif de préhension (4), - le dispositif de préhension (4) saisit chacun des produits dudit ensemble de produits, et les entraîne en rotation d'un angle prédéterminé autour d'un axe parallèle à la direction principale.