Brevet FR3131580A1 — publié le 20230707

L’invention concerne un procédé de palettisation dans lequel : des articles (3) sont transportés vers un point de chargement par des moyens de convoyage (2), les articles (3) sont chargés par un dispositif (4) de chargement sur un contenant (5) agencé dans le post de chargement, le dispositif (4) de chargement étant contrôlé par un moyen de contrôle comprenant un moyen de calcul, le procédé comprend une étape dans laquelle ledit moyen de calcul détermine une disposition stable des articles (3) sur le contenant (5) avant leur chargement. L’invention concerne aussi un système mettant en œuvre ce procédé. Figure pour l’abrégé : Figure 1. PROCEDE ET SYSTEME DE PALETTISATION HETEROGENE Domaine technique de l’invention L’invention concerne le domaine des plateformes logistiques de grandes et moyennes distributions et porte sur un procédé et un système de palettisation d’articles avant une livraison à un client. Etat de la technique Les plateformes logistiques servent d’intermédiaire entre les fournisseurs et différents points de vente. Les fournisseurs acheminent leurs produits à ces plateformes où ils sont réceptionnés et traités pour être mis en stock. Ensuite, les points de vente envoient leurs demandes de réapprovisionnement à ces plateformes. Pour chaque demande, les produits demandés sont sortis du stock pour être acheminés à une zone de préparation de commandes. Dans la zone de préparation, des robots sont utilisés pour placer les produits sur des palettes d’expéditions qui seront ensuite acheminées à leur destination. Outre la gestion de la sortie du stock des produits et l’acheminement vers le client des commandes, plusieurs décisions doivent alors être prises, par exemple, déterminer le nombre de palettes à utiliser, sur quelles palettes placer les articles et comment seront placés les articles sur chaque palette. Lors de la palettisation, la stabilité des produits sur une palette est un élément important pour assurer leur intégrité lors du chargement et lors du transport. Nous connaissons des méthodes de vérification de la stabilité, cependant elles requièrent un calcul nécessitant de connaitre le poids des articles et exécutent des calculs de physique dont la complexité augmente avec l’augmentation du nombre d’articles. En outre, les méthodes connues appliquent des contraintes de stabilité, qui sont : soit pas suffisamment exigeantes, tolérant des dispositions instables ; soit trop strictes (ou fortes), par exemple que les objets soient entièrement supportés ou tous les coins doivent être supportés, ou aussi qu’il ne reste aucun vide entre le centre de gravité et le sol. Ces solutions sont trop limitatives et excluent beaucoup de dispositions acceptables (donc stables) d’articles. L’objectif de l’invention est donc de proposer un système et un procédé de palettisation permettant de résoudre les problèmes décrits ci-dessus. A cet effet, l’invention concerne, selon un premier aspect, un procédé de palettisation dans lequel : des articles sont transportés vers un poste de chargement par des moyens de convoyage, les articles sont chargés par un dispositif de chargement sur un contenant (par exemple une palette) agencé dans le poste de chargement, le dispositif de chargement étant contrôlé par un moyen de contrôle comprenant un moyen de calcul configuré pour générer des dispositions desdits articles sur le contenant en amont de leur chargement, le procédé comprend une étape dans laquelle ledit moyen de calcul détermine parmi les dispositions générées une disposition stable, dans lequel, pour déterminer la disposition stable le calcul comprend : une étape de calcul pour au moins un article d’un polygone de sustentation récursif tenant compte d’un polygone de sustentation de chaque article de dessous avec lequel l’article est en contact, une étape de projection verticale vers le bas du centre de gravité de l’article, et une étape de conclusion dans laquelle l’article est considéré stable si la projection de son centre de gravité rencontre le polygone de sustentation récursif. Le procédé selon l’invention utilise une contrainte de stabilité qui ne nécessite pas de connaitre le poids des articles et se base sur des calculs de géométrie pour déterminer le polygone de sustentation récursif et le centre de gravité. Cette solution est plus facile à mettre en œuvre que les solutions connues tout en permettant d’obtenir de bons résultats. En outre, le procédé permet d’obtenir des dispositions stables d’une part, et d’autre part réduit le nombre de dispositions stables d’articles rejetées, contrairement aux méthodes utilisant une contrainte stricte. En utilisant une contrainte de stabilité plus flexible, une disposition stable peut être trouvée plus rapidement ce qui agit favorablement sur l’efficacité du processus de palettisation. Pour expliquer le principe d’un polygone de sustentation récursif, supposons un ensemble d’articles A ; B(B1, B2,..) ; C(C1, C2, ..) à charger sur un contenant suivant une disposition dans laquelle l’article A est posé sur un ou plusieurs articles B et chaque article B est posé sur un ou plusieurs articles C. Le polygone de sustentation récursif de l’article A dépend des polygones de sustentation de chaque article B, sur lesquels il s’appuie, qui sont à leurs tours dépendants des polygones de sustentation des articles C, sur lesquels chacun des articles B s’appuie à son tour. Le calcul du polygone de sustentation récursif peut par exemple se faire en utilisant l’algorithme de « Gift Wrapping » décrit par Ramos et al. ‘A container loading algorithm with static mechanical equilibrium stability constraints'. Dans : Transportation Research Part B : Methodological 91, 565–581. Le calcul de la projection du centre de gravité est connu en soi pour l’homme du métier. Un tel calcul peut par exemple être trouvé dans « Computer Cartography: Point in Polygon Programs », Nordbeck and Rystedt (1967). Les moyens de convoyage peuvent comporter des convoyeurs, des robots ou chariots automatiquement guidés ou tout autre moyen de transport d’articles (colis) habituellement utilisé dans le domaine de l’intralogistique. Le contenant est par exemple une palette, un roll ou tout autre contenant à base stable habituellement utilisable dans le domaine de l’intralogistique. Les articles de dessous sur lesquels un article est posé (lorsqu’il n’est pas posé sur un seul article) peuvent être choisis de sorte qu’ils aient sensiblement la même hauteur. Selon des modes de réalisation, une disposition d’un ensemble d’articles sur le contenant est considérée stable si tous les articles sont stables. Selon des modes de réalisation, les articles peuvent avoir des formes hétérogènes. Selon des modes de réalisation, chaque article présente une face inférieure représentant sa base et une face supérieure opposée à la base, au moins un article présente une face supérieure ayant une surface inférieure à la surface de sa base. Par exemple, un ou plusieurs articles peuvent avoir la forme d’une pyramide tronquée. Les méthodes proposées dans la littérature sont conçues en considérant que les objets placés sont des parallélépipèdes rectangles, ce qui n’est pas toujours les cas de certains articles. Grâce au procédé, la stabilité d’un contenant chargé avec des articles dont au moins certains ne sont pas parallélépipédiques peut être estimée avec précision. De tels articles peuvent être des packs de boissons. Avantageusement, le procédé peut en outre comprendre une étape de sélection d’une disposition stable d’un ensemble d’articles considérée comme optimale. Par exemple, l’étape de sélection d’une disposition optimale peut être basée sur une fonction d’évaluation tenant compte du volume perdu par chaque disposition stable précédemment déterminée. Une telle fonction utilise par exemple la formule dite de « Héron » connue de l’homme du métier. L’invention concerne, selon un deuxième aspect, un procédé de palettisation dans lequel : des articles sont transportés vers un poste de chargement par des moyens de convoyage, les articles sont chargés par un dispositif de chargement sur un contenant agencé dans le poste de chargement, le dispositif de chargement étant contrôlé par un moyen de contrôle comprenant un moyen de calcul, le procédé comprend une étape dans laquelle ledit moyen de calcul détermine une disposition stable d’un article sur le contenant avant son chargement, dans lequel, pour déterminer la stabilité de l’article, le calcul comprend : une étape de calcul pour l’article d’un polygone de sustentation récursif tenant compte d’un polygone de sustentation de chaque article de dessous avec lequel il sera en contact, une étape de projection verticale vers le bas du centre de gravité dudit article, une étape de conclusion dans laquelle l’article est considéré stable si la projection de son centre de gravité rencontre (c’est-à-dire qu’il passe par) le polygone de sustentation récursif. L’avantage technique est le même que celui décrit pour le procédé précédent. Le procédé peut en outre comprendre une étape dans laquelle le moyen de contrôle définit ou modifie l’ordre dans lequel les articles sont transportés vers le poste de chargement. Avantageusement, le procédé peut comprendre en outre une étape d’identification de l’article par un moyen de détection en amont ou dans le poste de chargement. Le moyen de détection peut être une caméra, un lecteur de code-barre, ou tout autre dispositif habituellement utilisé pour l’identification d’articles. Avantageusement, la position stable de l’article sur le contenant est déterminée par le moyen de contrôle suite à l’étape d’identification. Avantageusement, le procédé peut comporter une étape optionnelle de correction de la position de l’article lorsque la disposition précédente n’est pas stable. L’invention concerne en outre un système de palettisation comprenant : des moyens de convoyage d’articles vers un poste de chargement, des moyens de chargement configurés pour charger les articles sur un contenant agencé dans le poste de chargement, un moyen de contrôle configuré pour contrôler les moyens de chargement et comprenant un moyen de calcul configuré pour déterminer une disposition stable d’un article ou d’une disposition d’articles sur le contenant, parmi des dispositions générées en amont du chargement de l’article ou des articles, dans lequel, pour déterminer la disposition stable de l’article ou de la disposition d’articles, le moyen de calcul est configuré pour : calculer pour ledit article ou pour un article de ladite disposition d’articles, un polygone de sustentation récursif tenant compte d’un polygone de sustentation de chaque article de dessous avec lequel ledit article ou l’article de ladite disposition d’articles est en contact, faire une projection verticale vers le bas du centre de gravité dudit article ou de l’article de ladite disposition d’articles, considérer ledit article ou l’article de ladite disposition d’articles, stable si la projection du centre de gravité rencontre le polygone de sustentation récursif. Ce système de palettisation peut mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des combinaisons de caractéristiques relatives au premier aspect et/ou au deuxième aspect de l’invention décrits ci-dessus. Brève description des figures D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description ci-après en relation avec les dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles : la représente un exemple de système de palettisation selon l’invention ; la est une illustration bidimensionnelle des polygones de sustentation récursifs avec les projections des centres de gravité ; la montre les étapes d’un procédé selon l’invention. Procédé de palettisation dans lequel : des articles (3, 30, 31, 32, 33) sont transportés vers un poste de chargement par des moyens de convoyage (2), les articles (3, 30, 31, 32, 33) sont chargés par un dispositif (4) de chargement sur un contenant (5) agencé dans le poste de chargement, le dispositif (4) de chargement étant contrôlé par un moyen de contrôle comprenant un moyen de calcul, configuré pour générer des dispositions desdits articles (3, 30, 31, 32, 33) sur le contenant en amont de leur chargement, le procédé comprend une étape dans laquelle ledit moyen de calcul détermine parmi les dispositions générées une disposition stable, dans lequel, pour déterminer la disposition stable le calcul comprend : une étape de calcul pour au moins un article (30) d’un polygone (P30) de sustentation récursif tenant compte d’un polygone de sustentation (P31, P32) de chaque article (31, 32) de dessous avec lequel l’article (30) est en contact, une étape de projection verticale vers le bas du centre de gravité de l’article (30), une étape de conclusion dans laquelle l’article (30) est considéré stable si la projection de son centre de gravité rencontre le polygone de sustentation récursif (P30). Procédé de palettisation selon la revendication 1, dans lequel une disposition d’un ensemble d’articles (3, 30, 31, 32, 33) sur le contenant est considérée stable si tous les articles (3) sont stables. Procédé de palettisation selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel les articles (3, 30, 31, 32, 33) sont de formes hétérogènes. Procédé de palettisation selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel chaque article (3, 30, 31, 32, 33) présente une face inférieure représentant sa base et une face supérieure opposée à la base, au moins un article (3) présente une face supérieure ayant une surface inférieure à la surface de sa base. Procédé selon l’une des revendications précédentes comprenant en outre une étape de sélection d’une disposition stable d’un ensemble d’articles considérée comme optimale. Procédé selon la revendication précédente dans laquelle l’étape de sélection d’une disposition optimale est basée sur une fonction d’évaluation tenant compte du volume perdu par chaque disposition stable précédemment déterminée. Procédé de palettisation dans lequel : des articles (3, 30, 31, 32, 33) sont transportés vers un poste de chargement par des moyens de convoyage (2), les articles (3) sont chargés par un dispositif (4) de chargement sur un contenant (5) agencé dans le poste de chargement, le dispositif (4) de chargement étant contrôlé par un moyen de contrôle comprenant un moyen de calcul, le procédé comprend une étape dans laquelle ledit moyen de calcul détermine une disposition stable d’un article (3, 30, 31, 32, 33) sur le contenant (5) avant son chargement, dans lequel, pour déterminer la stabilité de l’article (3, 30, 31, 32, 33), le calcul comprend : une étape de calcul pour l’article (30) d’un polygone de sustentation récursif tenant compte d’un polygone de sustentation (P31, P32) de chaque article (31, 32) de dessous avec lequel il sera en contact, une étape de projection verticale vers le bas du centre de gravité dudit article (30), une étape de conclusion dans laquelle l’article (30) est considéré stable si la projection de son centre de gravité rencontre le polygone de sustentation récursif (P30). Procédé de palettisation selon la revendication précédente, comprenant en outre une étape d’identification de l’article (3) par un moyen de détection en amont ou dans le poste de chargement. Procédé de palettisation selon la revendication 8 dans lequel la position stable de l’article (3) sur le contenant est déterminée par le moyen de contrôle suite à l’étape d’identification. Système de palettisation comprenant : des moyens de convoyage (2) d’articles (3, 30, 31, 32, 33) vers un poste de chargement, des moyens de chargement (4) configurés pour charger les articles sur un contenant (5) agencé dans le poste de chargement, un moyen de contrôle configuré pour contrôler les moyens de chargement (4) et comprenant un moyen de calcul configuré pour déterminer une disposition stable d’un article (3, 30, 31, 32, 33) ou d’une disposition d’articles (3, 30, 31, 32, 33) sur le contenant, parmi des dispositions générées en amont du chargement de l’article ou des articles, dans lequel, pour déterminer la disposition stable de l’article (3, 30, 31, 32, 33) ou de la disposition d’articles (3, 30, 31, 32, 33), le moyen de calcul est configuré pour : calculer pour ledit article (30) ou pour un article de ladite disposition d’articles (30), un polygone (P30) de sustentation récursif tenant compte d’un polygone de sustentation (P31, P32) de chaque article (31, 32) de dessous avec lequel ledit article (30) ou l’article (30) de ladite disposition d’articles est en contact, faire une projection verticale vers le bas du centre de gravité dudit article (30) ou de l’article (30) de ladite disposition d’articles, considérer ledit article (30) ou l’article (30) de ladite disposition d’articles stable si la projection du centre de gravité rencontre le polygone de sustentation récursif (P30).