Brevet FR3136186A1 — publié le 20231208

L’invention concerne un dispositif de découpe (200) pour réaliser une découpe dans une paroi d’une boite (100), comportant : une première partie (210) comprenant l’organe de découpe et un premier élément de support (212); une deuxième partie (222) comportant un patin d’appui (224) mobile en translation par rapport à la lame selon l’axe longitudinal (A); dans lequel ledit dispositif de découpe présente au moins une première et une deuxième positions de découpe correspondant à au moins deux profondeurs de découpe différentes de la paroi, la lame faisant saillie axialement au-delà du patin d’appui lorsque le dispositif de découpe est dans sa première ou deuxième positions de découpe, dans lequel le dispositif de découpe comporte en outre un dispositif sélecteur (260) pour sélectionner la première position de découpe ou la deuxième position de découpe. Figure pour l’abrégé : figure 2 Dispositif de découpe pour réaliser une découpe dans une paroi d’une boite. Le présent exposé concerne le domaine de l’ouverture de boites, notamment des boites d’emballage en carton. Il concerne en particulier un dispositif de découpe pour réaliser une découpe dans une paroi d’une boite, ainsi qu’une installation d’ouverture de boites comportant un tel dispositif de découpe. Une telle installation est le plus souvent utilisée dans les centres logistiques ou de distribution pour ouvrir de façon cadencée des boites en carton contenant des articles. Dans le passé, les boites en carton étaient ouvertes manuellement afin d’en extraire les articles et produits transportés. Ce travail manuel étant chronophage, parfois dangereux et susceptible d’endommager les produits contenus dans les boites, les centres logistiques se sont progressivement équipés d’installations pour ouvrir les boites de façon automatique. Ces installations d’ouverture de boites mettent en œuvre une étape de découpe dans lequel un outil de découpe, comprenant généralement une lame, réalise des découpes continues ou des prédécoupes dans la boite. Le dispositif de découpe est généralement fixé à une tête de robot multiaxes. Par ailleurs, il est fréquent que les boites reçues en entrée de l’installation présentent des épaisseurs de paroi différentes. La profondeur de découpe des outils de découpe est généralement dimensionnée pour une épaisseur moyenne de paroi. Dans le cas où la paroi à découper de l’une des boites est supérieure à cette épaisseur moyenne, il peut arriver que la profondeur de découpe ne soit pas suffisante pour permettre une ouverture propre de la paroi. Une intervention manuelle est alors nécessaire pour finaliser l’ouverture des boites, ce qui nuit à l’efficacité du processus d’ouverture. Un but de l’exposé est de proposer un dispositif de découpe remédiant aux inconvénients précités et pouvant s’adapter à différentes épaisseurs de parois. L’invention atteint son but par un dispositif de découpe pour réaliser une découpe dans une paroi d’une boite, ledit dispositif de découpe s’étendant selon un axe longitudinal entre une partie de montage à une tête de robot et un organe de découpe muni d’une lame, la lame ayant au moins un premier bord de coupe, le dispositif de découpe comportant : une première partie comprenant l’organe de découpe et un premier élément de support ; une deuxième partie, mobile en translation par rapport à la première partie selon l’axe longitudinal, la deuxième partie comportant un patin d’appui ayant une surface d’appui, en sorte que le patin d’appui est mobile en translation par rapport à la lame selon l’axe longitudinal ; dans lequel ledit dispositif de découpe présente au moins une première et une deuxième positions de découpe correspondant à au moins deux profondeurs de découpe différentes de la paroi, la lame faisant saillie axialement au-delà du patin d’appui lorsque le dispositif de découpe est dans sa première ou deuxième positions de découpe, dans lequel, dans la première position de découpe, le patin d’appui est à une première distance axiale du premier élément de support, de sorte que la lame s’étend au-delà du patin d’appui sur une première longueur correspondant à une première profondeur de découpe, et dans lequel, dans la deuxième position de découpe, le patin d’appui est à une deuxième distance axiale du premier élément de support de sorte que la lame s’étend au-delà de la surface d’appui sur une deuxième longueur correspondant à une deuxième profondeur de découpe, la première profondeur de découpe étant supérieure à la deuxième profondeur de découpe, dans lequel le dispositif de découpe comporte en outre un dispositif sélecteur pour sélectionner la première position de découpe ou la deuxième position de découpe. On comprend que la première longueur est supérieure à la deuxième longueur. Le dispositif de découpe selon l’exposé offre donc au moins deux profondeurs de découpe. La première profondeur de découpe est une grande profondeur de découpe, par exemple de l’ordre de 7 mm, tandis que la deuxième profondeur de découpe est une plus petite profondeur de découpe, par exemple de l’ordre de 4 mm. Le dispositif sélecteur permet de déterminer la distance axiale minimale entre le patin d’appui et le premier élément de support parmi les première et deuxième distances axiales, de façon à sélectionner la profondeur de découpe parmi les première et deuxième profondeurs de découpe. On comprend que la profondeur de découpe correspond au plus à la longueur de la portion de la lame qui fait saillie au-delà de la surface d’appui du patin d’appui. Le dispositif de découpe selon l’exposé s’adapte facilement et rapidement à l’épaisseur de la paroi à découper, ce qui permet de produire des découpes qualitatives, pour des parois d’épaisseurs différentes, sans avoir à stopper l’installation ou à prévoir plusieurs dispositifs de découpe. La modification de la profondeur de découpe est donc réalisée via le dispositif sélecteur, ce qui peut être fait de manière manuelle ou automatique. Dans ce dernier cas, l’automate de l’installation de découpe peut par exemple recevoir un signal de commande représentatif de l’épaisseur des parois des boites entrantes dans l’installation, et commander le dispositif sélecteur pour choisir la profondeur de découpe adaptée à ladite épaisseur. On comprend que la modification de la profondeur peut être effectuée rapidement, par exemple immédiatement après avoir terminé la découpe de la paroi d’une première boite, et avant de découper la paroi de la boite suivante ayant une épaisseur différente. Le dispositif de découpe selon l’invention présente donc l’avantage de pouvoir s’adapter rapidement à l’épaisseur des parois de la boite entrante dans l’installation de découpe et d’ouverture de boites. On comprend par ailleurs que la modification de la profondeur de découpe est réalisée en ajustant la longueur de la portion de lame qui fait saillie axialement au-delà du patin d’appui lorsque ledit patin d’appui est en appui contre la paroi à découper. Plus précisément, le dispositif sélecteur a pour fonction de limiter la longueur de la portion de lame qui dépasse axialement au-delà de la surface d’appui du patin d’appui. En fonctionnement, le dispositif de découpe est déplacé vers la boite de sorte que la surface d’appui du patin d’appui vient en appui contre la paroi à découper. Une légère pression dirigée vers le bas est appliquée sur le dispositif de découpe de sorte que la première partie se rapproche de la deuxième partie (qui est en appui contre la paroi à découper), à la suite de quoi la lame pénètre dans la paroi à découper à une profondeur correspondant à la première ou bien à la deuxième profondeur de découpe. La profondeur de découpe, définie comme étant la distance maximale entre l’extrémité inférieure de la lame et la surface d’appui, correspond alors à la distance minimale entre le patin d’appui et le premier élément de support de la première partie. Cette distance minimale entre le patin d’appui et le premier élément de support est préférentiellement atteinte, en utilisation, grâce à une ou plusieurs butées de fin de course limitant le déplacement axial de la deuxième partie par rapport à la première partie. Sans sortir du cadre de la présente invention, le dispositif de découpe pourrait comporter davantage de positions de découpe. Avantageusement, le dispositif sélecteur comporte un élément de butée de fin de course qui est rétractable et qui présente une position déployée dans laquelle la deuxième partie est en appui contre l’élément de butée de fin de course lorsque le dispositif de découpe est dans la deuxième position de découpe, et une position rétractée dans laquelle l’élément de butée de fin de course ne limite pas le déplacement axial de la deuxième partie par rapport à la première partie. On comprend que, lorsque l’élément de butée est en position rétractée, le débattement axial de la première partie par rapport à la deuxième partie est supérieur à ce qu’il est lorsque l’élément de butée est en position déployée. Aussi, lorsque l’élément de butée est en position rétractée, la distance maximale entre l’extrémité inférieure de la lame et la surface d’appui est supérieure à ce qu’elle est lorsque l’élément de butée de fin de course est en position déployée et que la deuxième partie est en contact contre l’élément de butée, ce qui se produit lorsque la surface d’appui est en appui contre la paroi à découper. L’élément de butée de fin de course permet donc de définir la deuxième profondeur de découpe. De préférence, la première partie comporte en outre un actionneur pour déplacer l’élément de butée de fin de course entre sa position rétractée et sa position déployée. Cet actionneur est par exemple un vérin pneumatique. Encore de préférence, l’actionneur est configuré pour déplacer l’élément de butée selon une direction de déplacement qui est transversale à l’axe longitudinal. De préférence, la direction de déplacement est orthogonale à l’axe longitudinal. Avantageusement, l’actionneur est fixé à un deuxième élément de support de la première partie, le deuxième élément de support étant situé à distance au-dessus du premier élément de support. De préférence, le premier élément de support est relié au deuxième élément de support par l’intermédiaire d’au moins une entretoise. De préférence, l’élément de butée de fin de course est disposé entre le premier élément de support et le deuxième élément de support. Optionnellement, la première partie comporte en outre un élément de reprise d’effort situé axialement au-dessus de l’élément de butée de fin de course et, en position déployée, l’élément de butée de fin de course est en contact avec l’élément de reprise d’effort. L’élément de reprise d’effort est par exemple une plaque métallique solidaire du deuxième élément de support. On comprend que l’élément de reprise d’effort permet d’éviter un endommagement du deuxième élément de support lorsque la deuxième partie vient en butée contre l’élément de butée de fin de course. Avantageusement, la deuxième partie comprend en outre au moins un premier bras solidaire du patin d’appui et monté coulissant par rapport au premier élément de support selon l’axe longitudinal, le premier bras traversant le premier élément de support, la deuxième partie comprenant en outre un élément de contact, relié au premier bras et dans lequel l’élément de contact est en appui contre l’élément de butée de fin de course lorsque le dispositif de découpe est en deuxième position de découpe. On comprend que l’élément de contact est agencé pour venir en appui contre l’élément de butée de fin de course lorsque ce dernier est en position déployée. Inversement, lorsque l’élément de butée de fin de course est en position rétractée, l’élément de contact ne coopère pas avec l’élément de butée de fin de course de sorte que le déplacement de l’élément de contact n’est pas limité par l’élément de butée de fin de course. De préférence, le premier élément de support comporte un premier manchon de guidage dans lequel coulisse le premier bras. De préférence, la deuxième partie comporte en outre un deuxième bras monté coulissant par rapport au premier élément de support et solidaire du patin d’appui, le deuxième bras traversant le premier élément de support, les premier et deuxième bras étant disposés de part et d’autre de l’organe de découpe et l’élément de contact constituant un élément de liaison reliant ensemble les premier et deuxièmes bras. On comprend que l’élément de liaison est agencé pour venir en butée contre l’élément de butée de fin de course lorsque le dispositif de découpe est dans la deuxième position de découpe. Avantageusement, la première partie comporte en outre un organe de butée de fin de course agencé pour stopper la course du patin d’appui en première position du dispositif de découpe lorsque l’élément de butée de fin de course est en position rétractée et, considéré selon l’axe longitudinal, l’élément de butée de fin de course est disposé entre l’organe de butée de fin de course et le patin d’appui. De préférence, l’organe de butée de fin de course est fixé au deuxième élément de support. L’extension axiale de l’organe de butée de fin de course peut être réglée manuellement, par exemple par vissage, afin d’ajuster la première profondeur de découpe. Avantageusement, pour faciliter le déplacement du patin d’appui sur la paroi à découper tout en assurant une pression contre la paroi à découper, le patin d’appui comporte en outre au moins une première roulette d’appui pour venir en appui contre la paroi de la boite. La première roulette d’appui est montée en rotation sur un arbre qui est engagé dans le patin d’appui. De préférence, le patin d’appui comporte une seconde roulette d’appui, les première et seconde roulettes d’appui étant disposées de part et d’autre de la lame. Avantageusement, la lame comporte en outre un deuxième bord de coupe qui est opposé au premier bord de coupe, et la lame présente de préférence une forme en pointe. La lame s’étend de préférence dans un plan qui est orthogonal à l’axe de la première roulette d’appui. Avantageusement, la première partie est mobile en translation par rapport à la partie de montage selon l’axe longitudinal, et la partie de montage est reliée à la première partie par l’intermédiaire d’un organe ressort. Ce montage souple permet de suivre les variations éventuelles de hauteur de la boite. De préférence, le deuxième élément de support et la partie de montage sont montées l’une à l’autre par l’intermédiaire d’organes de guidage en translation qui s’étendent parallèlement à l’axe longitudinal, en étant positionné de préférence de part et d’autre de l’organe ressort. Avantageusement, l’organe de découpe comporte en outre un porte-lame muni de mâchoires commandables, la lame étant maintenue par les mâchoires commandables. Les mâchoires commandables peuvent être actionnées en ouverture et/ou en fermeture par un vérin pneumatique. Le sens de déplacement des mâchoires commandables est préférentiellement perpendiculaire à la face de la lame. Pour s’assurer de la présence d’une nouvelle lame dans un magasin de lames de rechange de l’installation, la première partie comporte en outre un capteur de présence de lame. Le capteur de présence de lame est préférentiellement monté au premier élément de support. Lorsque le dispositif de découpe est amené au-dessus du magasin, le capteur de présence de lame détecte si une lame de rechange est bien présente dans le magasin. Avantageusement, considéré dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal, le patin d’appui présente une portion en « U » dans laquelle est engagé l’organe de découpe, la portion en « U » étant ouverte latéralement. Préférentiellement, les bords latéraux de la portion en « U » sont fixés au premier et deuxième bras. Cette ouverture permet un accès plus facile à la lame pour faciliter la maintenance. Encore de préférence, le capteur de présence de lame est monté à un côté du premier élément de support, et la portion en « U » est ouverte latéralement vers le capteur de présence de lame. Cet agencement permet d’améliorer la détection de la présence de la lame dans le magasin de lames. L’invention porte en outre sur une installation pour l’ouverture de boites, comprenant au moins : un convoyeur pour déplacer les boites dans l’installation selon une direction d’avancée, un robot de découpe muni d’un dispositif de découpe selon l’exposé, le robot de découpe ayant une tête fixée à la tête de montage du dispositif de découpe. L’installation comporte en outre un automate agencé pour commander le dispositif sélecteur, de préférence mais non exclusivement, à partir d’un signal de commande représentatif de l’épaisseur des parois boites. Avantageusement, l’installation comporte en outre une station de découpe incluant le robot de découpe, et une station d’ouverture de boites incluant un robot préhenseur à ventouses pour ouvrir les parois découpées, la station d’ouverture de boites étant disposé en aval de la station de découpe. De préférence, l’installation comporte en outre un magasin de lames de rechange. Ce magasin contient des lames neuves et de préférence des supports pour recevoir les lames usées. Description des dessins L’exposé sera mieux compris à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation de l’exposé donné à titre d’exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : La est une vue en perspective d’une installation d’ouverture de boites en carton comprenant un dispositif de découpe selon l’exposé ; La est une vue avant en perspective du dispositif de découpe selon l’exposé, dans la première position de découpe ; La est une vue arrière en perspective du dispositif de découpe de la ; La est une vue avant en perspective du dispositif de découpe selon l’exposé, dans la deuxième position de découpe ; La est une vue arrière en perspective du dispositif de découpe de la ; La est une vue de détail de la montrant l’élément de butée de fin de course en position rétractée; La est une vue de détail de la montrant l’élément de butée de fin de course en position déployée ; La est une vue de côté du dispositif de la montrant la lame en première position de découpe ; et La est une vue de côté du dispositif de la montrant la lame en deuxième position de découpe. Dispositif de découpe (200) pour réaliser une découpe dans une paroi d’une boite (100), ledit dispositif de découpe (200) s’étendant selon un axe longitudinal (A) entre une partie de montage (202) à une tête de robot (32) et un organe de découpe (204) muni d’une lame (206), la lame ayant au moins un premier bord de coupe (206a) , le dispositif de découpe comportant : une première partie (210) comprenant l’organe de découpe et un premier élément de support (212); une deuxième partie (222), mobile en translation par rapport à la première partie selon l’axe longitudinal, la deuxième partie comportant un patin d’appui (224) ayant une surface d’appui (225), en sorte que le patin d’appui est mobile en translation par rapport à la lame selon l’axe longitudinal (A); dans lequel ledit dispositif de découpe présente au moins une première et une deuxième positions de découpe correspondant à au moins deux profondeurs de découpe différentes de la paroi, la lame faisant saillie axialement au-delà du patin d’appui lorsque le dispositif de découpe est dans sa première ou deuxième positions de découpe, dans lequel, dans la première position de découpe, le patin d’appui est à une première distance axiale (d1) du premier élément de support, de sorte que la lame s’étend au-delà du patin d’appui sur une première longueur correspondant à une première profondeur de découpe (p1), et dans lequel, dans la deuxième position de découpe, le patin d’appui est à une deuxième distance axiale (d2) du premier élément de support de sorte que la lame s’étend au-delà de la surface d’appui sur une deuxième longueur correspondant à une deuxième profondeur de découpe (p2), la première profondeur de découpe (p1) étant supérieure à la deuxième profondeur de découpe (p2), dans lequel le dispositif de découpe comporte en outre un dispositif sélecteur (260) pour sélectionner la première position de découpe ou la deuxième position de découpe. Dispositif de découpe selon la revendication 1, dans lequel le dispositif sélecteur (260) comporte un élément de butée de fin de course (262) qui est rétractable et qui présente une position déployée dans laquelle la deuxième partie est en appui contre l’élément de butée de fin de course lorsque le dispositif de découpe est dans la deuxième position de découpe, et une position rétractée dans laquelle l’élément de butée de fin de course ne limite pas le déplacement axial de la deuxième partie par rapport à la première partie. Dispositif de découpe selon la revendication 2, dans lequel la première partie comporte en outre un actionneur (261) pour déplacer l’élément de butée de fin de course (262) entre sa position rétractée et sa position déployée. Dispositif de découpe selon la revendication 3, dans lequel l’actionneur est configuré pour déplacer l’élément de butée selon une direction de déplacement (B) qui est transversale à l’axe longitudinal (A). Dispositif de découpe selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l’actionneur est fixé à un deuxième élément de support (214) de la première partie, le deuxième élément de support (214) étant situé à distance au-dessus du premier élément de support (212). Dispositif de découpe selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la première partie comporte en outre un élément de reprise d’effort (264) situé axialement au-dessus de l’élément de butée de fin de course, et dans lequel, en position déployée, l’élément de butée de fin de course est en contact avec l’élément de reprise d’effort. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel la deuxième partie (222) comprend en outre au moins un premier bras (226) solidaire du patin d’appui et monté coulissant par rapport au premier élément de support selon l’axe longitudinal, le premier bras traversant le premier élément de support, la deuxième partie comprenant en outre un élément de contact, relié au premier bras et dans lequel l’élément de contact est en appui contre l’élément de butée de fin de course (260) lorsque le dispositif de découpe est en deuxième position de découpe. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la deuxième partie comporte en outre un deuxième bras monté (228) coulissant par rapport au premier élément de support et solidaire du patin d’appui, le deuxième bras traversant le premier élément de support, les premier et deuxième bras étant disposés de part et d’autre de l’organe de découpe et l’élément de contact constituant un élément de liaison (234) reliant ensemble les premier et deuxièmes bras. Dispositif de découpe selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel la première partie comporte en outre un organe de butée de fin de course (266) agencé pour stopper la course du patin d’appui en première position du dispositif de découpe lorsque l’élément de butée de fin de course est en position rétractée, et dans lequel, considéré selon l’axe longitudinal, l’élément de butée de fin de course est disposé entre l’organe de butée de fin de course et le patin d’appui. Dispositif de découpe selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le patin d’appui (224) comporte en outre au moins une première roulette d’appui (201) pour venir en appui contre la paroi de la boite. Dispositif de découpe selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la lame (206) comporte en outre un deuxième bord de coupe (206b) qui est opposé au premier bord de coupe, et dans lequel la lame présente de préférence une forme en pointe. Dispositif de découpe selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie est mobile en translation par rapport à la partie de montage selon l’axe longitudinal (A), et la partie de montage est reliée à la première partie par l’intermédiaire d’un organe ressort (220). Dispositif de découpe selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de découpe comporte en outre un porte-lame (205) muni de mâchoires commandables, la lame (206) étant maintenue par les mâchoires commandables (207). Dispositif de découpe selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie (210) comporte en outre un capteur de présence de lame (240). Dispositif de découpe selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, considéré dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal (A), le patin d’appui présente une portion en « U » dans laquelle est engagé l’organe de découpe, la portion en « U » étant ouverte latéralement. Dispositif de découpe selon les revendications 14 et 15, dans lequel le capteur de présence de lame (240) est monté à un premier élément de support, et dans lequel la portion en « U » est ouverte latéralement vers le capteur de présence de lame. Installation (10) pour l’ouverture de boites, comprenant au moins : un convoyeur (12) pour déplacer les boites dans l’installation selon une direction d’avancée (S), un robot de découpe (32) muni d’un dispositif de découpe (200) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le robot de découpe ayant une tête (33) fixée à la tête de montage du dispositif de découpe.