Brevet FR3139328A1 — publié le 20240308

TITRE : Système de récupération universel d’articles mal positionnés sur un trieur automatique Système (1) de récupération universel d’articles (6) mal positionnés sur un trieur automatisé (100) et ne pouvant pas être éjectés normalement par une unité de tri vers une sortie du trieur, le trieur automatisé comprenant un convoyeur (200) formant une voie de circulation composé de transporteurs (20) reliés les uns aux autres de manière articulée pour former un train qui circule en boucle, chaque transporteur comprenant une unité de tri (2), ledit système de récupération comprenant : un moyen (7) de détection d’articles mal positionnés apte à différencier un article pouvant être éjecté normalement par une unité de tri vers une sortie (40) du trieur d’un article mal positionné qui ne peut pas être éjecté normalement par une unité de tri vers une sortie du trieur, un moyen d’éjection (9) de l’unité de tri par soufflage des articles mal positionnés et ne pouvant pas être éjectés normalement, un moyen de récupération (5) des articles éjectés par soufflage par gravité dans une structure de récupération, le système étant en outre apte à être installé indifféremment sur un tronçon droit ou un tronçon courbé de la voie de circulation d’un convoyeur existant. Figure pour l’abrégé : Figure 6 Système de récupération universel d’articles mal positionnés sur un trieur automatique Domaine technique de l'invention L’invention se rapporte à un système de récupération automatique d’articles. Il concerne plus particulièrement un système de récupération d’articles mal positionnés destiné à être implanté sur des trieurs automatisés. Problèmes techniques auxquels répond l’invention Un trieur automatisé est une installation industrielle permettant d’acheminer des d’articles depuis une ou plusieurs zones de chargement vers des sorties de déchargement choisies selon la destination finale prédéfinie des articles, à chaque sortie correspondant une destination. Pour cela, le trieur comprend un convoyeur formant une voie de circulation composé de transporteurs reliés les uns aux autres de manière articulée pour former un train qui circule en boucle, chaque transporteur comprenant une unité de tri. Les articles sont véhiculés automatiquement vers le convoyeur via des injecteurs composant une zone de chargement. Ces injecteurs récupèrent en amont l’information des unités de tri libres, afin de réserver l’emplacement et de charger l’article en question lorsque l’unité de tri passe devant l’injecteur. L’identification des unités de tri libres se réalise par une zone de contrôle située sur le trieur avant chaque zone de chargement. Les articles sont étudiés en amont de la zone de chargement. Ils sont définis traitables par le trieur lorsque leurs caractéristiques respectent une règle comprenant des caractéristiques minimales et maximales acceptées, par exemple selon la longueur, la largeur, la hauteur et le poids de l’article. S’ils sont définis intraitables, les articles sont transférés vers un poste de traitement manuel. Une fois chargé sur une unité de tri libre, l’article est ensuite véhiculé par le transporteur jusqu’à la sortie choisie avant d’être déchargée (éjecté) vers cette sortie par l’activation de l’unité de tri. Ces sorties peuvent être des zones de prise en charge ou des zones d’expédition. L’unité de tri embaquée sur le convoyeur est par exemple à bande croisée, appelée en anglais crossbelt. Un article est déposé sur la bande croisée à un poste de chargement, celle-ci restant immobile lors du déplacement du transporteur jusqu’à la sortie de destination. Elle est alors mise en mouvement par un moteur, ce qui provoque l’éjection de l’article perpendiculairement, ou avec un angle sensiblement aigu, par rapport au sens de la marche du transporteur. Chaque unité de tri comprend une lame fixe permettant d’assurer une continuité du plan formé par la partie supérieure des bandes croisées, notamment dans les virages de la voie de circulation. Sur un tronçon droit de la voie de circulation, une plus grande partie de la lame d’une unité de tri se trouve dans un espace du transporteur voisin, sous la partie supérieure de sa bande croisée, peu de surface de la lame restant apparente. Dans les virages, la lame devient davantage apparente du coté où l’espace entre les unités de tri est augmenté, c’est-à-dire, le coté le plus distant du centre de rotation des transporteurs. La lame peut contribuer à porter un article mal positionné sur une unité de tri et qui déborde de la bande croisée en reposant en partie sur la lame de l’unité de tri sur laquelle il est placé ou sur celle de l’unité de tri voisine. Elle peut également porter un article positionné par erreur entre deux unités de tri, où ayant glissé entre deux unités de tri lors du déplacement du transporteur. Les trieurs automatisés sont amenés à gérer une large gamme d’articles, par exemple avec des poids pouvant aller jusqu’à 50 kg, et des formes ou des volumes variés avec des vitesses de déplacement des transporteurs pouvant atteindre 3 m/s. Les articles sont par exemple des objets emballés ou non, des lettres, des paquets, ou des bacs en plastique vides ou contenant un ou plusieurs objets. Certains articles respectant les conditions requises pour être chargés sur le trieur automatisé sont instables, par exemple de par leurs formes flottantes en corrélation avec la vitesse de convoyage. Cela engendre parfois un disfonctionnement du trieur, par exemple lors du chargement des articles vers les unités de tri ou lors de leurs déplacements vers la sortie de destination, notamment dans les virages, lorsque l’article bouge vers une position où il est mal positionné, par exemple entre deux unités de tri. Cette anomalie empêche le fonctionnement d’une ou deux unités de tri, selon la position de l’article, dans leur fonction de déchargement vers les sorties. L’article resté bloqué sur le convoyeur et tourne en boucle sur la voie de circulation ce qui a pour effet d’occulter une ou deux unités de tri. Les unités de tri inhibées par la présence d’un article bloqué réduisent le nombre d’emplacements libres pour l’injection d’articles via les zones de chargement, entraînant une baisse de productivité du trieur dans le traitement d’articles. Un agent de maintenance doit intervenir périodiquement pour l’extraction de ces articles bloqués, constituant une perte de temps. L’invention a pour objet de remédier à l’ensemble de ces inconvénients. Selon un premier aspect de l’invention, il est proposé un système de récupération universel d’articles mal positionnés sur un trieur automatisé et ne pouvant pas être éjectés normalement par une unité de tri vers une sortie du trieur, le trieur automatisé comprenant un convoyeur formant une voie de circulation composé de transporteurs reliés les uns aux autres de manière articulée pour former un train qui circule en boucle, chaque transporteur comprenant une unité de tri, ledit système de récupération comprenant : Un moyen de détection d’articles mal positionnés apte à différencier un article pouvant être éjecté normalement par une unité de tri vers une sortie du trieur d’un article mal positionné qui ne peut pas être éjecté normalement par une unité de tri vers une sortie du trieur, Un moyen d’éjection de l’unité de tri par soufflage des articles mal positionnés et ne pouvant pas être éjectés normalement, Un moyen de récupération des articles éjectés par soufflage par gravité dans une structure de récupération. Le système est en outre apte à être installé indifféremment sur un tronçon droit ou un tronçon courbé de la voie de circulation d’un convoyeur existant. Selon sa position, un article peut être mal positionné tout en pouvant néanmoins être éjecté normalement par l’unité de tri vers une sortie du trieur. Il est ainsi avantageux d’éjecter l’article vers sa sortie de destination du trieur plutôt que vers la structure de récupération selon l’invention. Le système de détection selon l’invention est ainsi apte à distinguer les articles mal positionnés qui ne peuvent pas être éjecté normalement par une unité de tri vers une sortie du trieur de sorte de n’activer l’éjection par soufflage vers la structure de récupération que pour les articles ne pouvant pas être éjectés vers les sorties du trieur. Le dispositif selon l’invention est apte à récupérer des articles instables en déplacement sur le trieur et celui-ci est avantageusement maintenu en fonctionnement pendant l’opération de récupération de l’article. Le système de détection d’articles comprend plusieurs fonctions de contrôle évitant de perturber le traitement d’articles correctement acheminés sur les unités de tri adjacentes à celle sur laquelle est placé un article mal positionné à éjecter, ou à celles entre lesquelles est placé cet article. L’utilisation d’un soufflage pour l’éjection de l’article mal positionné présente plusieurs avantages, notamment d’être simple de mise en œuvre et d’être efficace quelle que soit la forme de l’article. Le soufflage est réalisé par une ou plusieurs rampes de soufflage disposées d’un côté du convoyeur. La pression exercée par le soufflage sur l’article mal positionné entraine son glissement sur la lame et/ou la bande croisée de l’unité de tri jusqu’à sortir du convoyeur. Il tombe alors par gravité dans une structure de récupération disposée de l’autre côté du convoyeur. Le soufflage est piloté et soumis par l’approbation du moyen de détection. Plusieurs variables sont prises en comptes afin de corréler entre la phase de soufflage et la vitesse du trieur, tout en évitant l’impact de la fonction d’éjection sur les autres articles avoisinants. La structure de récupération est définie et accorde la fonction d’éjection, permettant la réception de l’article vers un contenant disposé au niveau de la structure de récupération, sans engendrer de multiples risques. Cette structure de récupération peut être ajustée en forme et dimensions à la demande et selon l’environnement du trieur. Le système de récupération pouvant être installé indifféremment sur un tronçon droit ou un tronçon courbé de la voie de circulation d’un convoyeur, il est adapté à tout type de convoyeur, quelle que soit la forme de la voie de circulation à l’endroit où il est avantageux de le positionner pour un fonctionnement optimal, ce qui le rend universel. Le système de récupération selon l’invention comprend des équipements disposés de part et d’autre du convoyeur qui sont fixés sur des structures porteuses dédiées, distinctes du convoyeur. Le système de récupération peut ainsi être installé sur un trieur existant, sans nécessité de modifier celui-ci. Il est ainsi possible de le mettre en place rapidement, en limitant le temps d’arrêt du trieur nécessaire pour cette opération. Le système de récupération selon l’invention comprend des équipements fixés sur les structures porteuses au moyen d’articulations ou de platines pivots. L’utilisation d’articulation ou de platines pivots permet d’orienter les équipements du système de récupération par rapport au convoyeur selon un angle approprié pour un fonctionnement optimal du système, qu’il soit installé sur un tronçon droit ou un tronçon courbé du convoyeur. Le système de détection des articles mal positionnés comprend par exemple un ensemble de cellules photoélectriques. Sur un tronçon droit, ces cellules photoélectriques sont disposées sensiblement à 90 degrés par rapport à la direction de défilement du convoyeur, alors que sur un tronçon courbé, les cellules sont disposées selon un angle différent qui est fonction notamment du rayon de courbure du tronçon de convoyeur. Le système de récupération selon l’invention est défini pour être implanté à un emplacement situé entre des sorties et la zone de contrôle qui les précède, permettant : Un meilleur taux de disponibilité des unités de tri, D’éviter un impact du système de récupération sur les articles correctement acheminés et destinés aux diverses zones de déchargement. Le système de récupération comprend en outre une unité autonome de contrôle et de commande d’éléments constitutifs dudit système. Cette unité peut ainsi assurer le fonctionnement du système de récupération sans avoir besoin d’être raccordée au système de contrôle et de commande du trieur. Elle peut être ajouté facilement et rapidement sur tous types de trieur existant, sans qu’il soit nécessaire de modifier celui-ci. L’arrêt de celui pour la mise en service du système sera de plus courte durée que celle qui serait nécessaire si le système de récupération devait être piloté par le système de contrôle et de commande du trieur. Il n’est ainsi pas nécessaire d’apporter des modifications au système de contrôle et de commande du trieur. En variante de réalisation, l’unité de contrôle et de commande du système de récupération peut néanmoins être connectée au système de contrôle et de commande du trieur automatisé. Selon un second aspect de l’invention, il est proposé un procédé de récupération universel d’articles mal positionnés sur un trieur automatisé et ne pouvant pas être éjectés normalement par une unité de tri vers une sortie du trieur au moyen d’un système de récupération tel que décrit précédemment, le procédé comprenant : une étape de détection d’un article mal positionné qui ne peut pas être éjecté normalement par une unité de tri vers une sortie du trieur, une étape d’éjection par soufflage dudit article, une étape de récupération de l’article éjecté par soufflage dans une structure de récupération. Le système de contrôle et de commande du système de récupération assure un contrôle de la cadence du trieur afin d’activer le système de récupération uniquement en régime normal de fonctionnement du trieur, afin de ne pas impacter le démarrage ou l’arrêt du trieur. Ainsi, selon l’invention, l’éjection par soufflage d’un article n’est autorisée que si la vitesse du convoyeur est supérieure à une vitesse définie. Cette précaution permet également d’optimiser la sécurité des biens et des personnes, en évitant d’éjecter des articles hors de la structure de récupération. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : . est une vue schématique partielle, en plan et en vue de dessus, d’un trieur automatisé comprenant un système de récupération disposé sur un tronçon droit du trieur, selon un exemple de réalisation de l’invention, . est une vue agrandie de la portion du trieur de la au niveau d’une section courbée du convoyeur, . est une vue grandie de la section du trieur de la au niveau du système de récupération, avec un premier exemple de positionnement d’un colis, . est une vue similaire à la pour un second exemple de positionnement de colis, . est une vue similaire à la pour un troisième exemple de positionnement d’un colis, et . est une vue similaire à la montrant la trajectoire du colis lors de son éjection par le système de récupération. Description détaillée de l'invention selon un exemple de réalisation On peut voir sur la , une vue d’ensemble schématique et partielle d’un trieur automatisé 100, en vue de dessus. Il comprend un convoyeur 200 formant une voie de circulation dans le sens indiqué par la flèche 3. Le convoyeur comprend un ensemble de transporteurs 20 raccordés les uns aux autres, cinq unités étant représentés au niveau d’une section 23 courbée de la voie de circulation. Chaque transporteur comprend une unité de tri 2 à bande croisée, laquelle comprend une lame 21 fixe permettant d’assurer une continuité du plan formé par la partie supérieure des bandes croisées. Le trieur comprend cinq unités de chargement 30 et une pluralité de sortie 40. Entre la dernière sortie 41, dans le sens de circulation du convoyeur, et la première unité de chargement 31 est disposée une zone de contrôle 50. Entre la dernière sortie 41 et la zone de contrôle 50 est placé un système 1 de récupération d’articles mal positionnés selon un exemple de réalisation de l’invention. Pour celui-ci, le système est placé dans un tronçon droit de la voie de circulation, juste avant un tronçon courbé. La est un agrandissement de la section courbée 23 de la voie de circulation de la . On peut voir sur cette figure que les lames 21 des unités de tri 2 sont peu visibles sur les tronçons droits, étant alors majoritairement couvertes par la bande croisée de l’unité de tri voisine, alors qu’elles sont beaucoup plus apparentes sur les parties courbées. On peut voir sur la , la portion du convoyeur 200 du trieur automatisé de la sur laquelle est implanté le système 1 de récupération d’articles mal positionnés selon cet exemple de réalisation de l’invention. Six unités de tri 2 sont représentées sur cette portion de convoyeur. Le déplacement des unités de tri se fait de droite à gauche, selon la flèche 3. Le système 1 de récupération d’articles mal positionnés comprend des équipements disposés de part et d’autre du convoyeur. Dans le sens de déplacement du convoyeur, il comprend en premier lieu un système 4 de détection des articles 6 présents sur les unités de tri. Celui-ci comporte trois paires successives de cellules photoélectriques, chaque paire comprenant un émetteur E1, E2, E3, disposé d’un côté du convoyeur et un récepteur R1, R2, R3 disposé de l’autre côté du convoyeur. La paire centrale E2/R2 de cellules permet de détecter la présence d’articles positionnés entre deux unités de tri. Le système de détection comprend en outre un moyen 7 de détection de la position des unités de tri et de la cadence du trieur. La présence et la localisation des articles est déterminée par la rupture du faisceau lumineux entre une paire de cellules par un article lors de son passage, cette information étant corrélée à la position des unités de tri déterminée à partir du moyen 7 de détection de la position des unités de tri. Comme représenté en , le système de détection des articles identifie un article 6 occultant simultanément les paires de cellules photoélectriques E2/R2 et E3/R3. En prenant en compte la position des unités de tri déterminé à partir du moyen 7, l’unité 8 de contrôle et de commande du système de récupération détermine que le produit est positionné sur une première unité de tri 2a mais qu’il déborde légèrement sur une seconde unité de tri 2b adjacente. Pour cet exemple, le système de récupération ne procède pas à la réalisation de la fonction d’éjection de l’article considérant qu’il pourra être éjecté normalement par l’unité de tri 2a vers sa sortie de destination lors de son second passage vers les sorties 40 de déchargement. Si le déchargement du colis devait échouer, la fonction d’éjection de l’article pourra être activée lors de son prochain passage dans le système de récupération s’il a conservé la même position sur les unités de tri ou si sa nouvelle position rend souhaitable son éjection. On peut voir sur la , la portion du convoyeur de la avec cette fois-ci un premier article 6a positionné entre deux unités de tri 2a et 2b adjacentes et un second article 6b positionné sur l’unité de tri 2b. Pour cet exemple, le système de récupération ne procède pas à la réalisation de la fonction d’éjection afin de ne pas perturber la fonction de déchargement de l’article 6b par l’unité de tri 2b. Celui-ci sera alors déchargé par l’unité de tri lors de son second passage dans la zone de déchargement. L’article 6a positionné entre les deux unités de tri 2a et 2b sera éjecté par le système de récupération lors de son prochain passage. On peut voir sur la , la portion du convoyeur de la avec cette fois-ci un article 6 positionné entre deux unités de tri 2a et 2b adjacentes. La présence de cet article est indiquée par la paire E2/R2 de cellules photoélectriques en prenant en compte la position des unités de tri déterminé à partir du moyen 7. Les deux autres paires E1/R1 et E3/R3 de cellules photoélectriques indiquent qu’il n’y a pas d’autre article sur les unités de tri 2a, 2B. Dans cette situation, toutes les conditions sont remplies pour éjecter l’article mal positionné sans impacter le fonctionnement du trieur automatisé et les articles avoisinants situés sur d’autres unités de tri. L’unité 8 de contrôle et de commande des éléments du dispositif procède à la réalisation de la fonction d’éjection de l’article 6 en activant, le moment venu, le moyen d’éjection de l’articles vers une structure 5 de réception au moyen d’un soufflage pneumatique produit par deux rampes de soufflage 9. Comme représenté en , Le soufflage des rampes de soufflage est activé lorsque l’article 6 arrive au voisinage de celles-ci et il est interrompu après l’éjection de l’article, en prenant en compte la vitesse de déplacement du convoyeur. Le système de récupération comprend également une fonction de signalement de son état de fonctionnement. Il prend par exemple la forme d’une borne lumineuse 13 qui indique différents états du système, selon sa couleur. Ainsi la borne affiche une lumière verte fixe en fonctionnement normal, hors éjection d’un article, elle affiche une lumière orange fixe pendant les phases d’éjection d’un article et elle affiche une lumière rouge intermittente en cas de défaillance du système. Avantageusement selon l’invention, de part et d’autre du convoyeur, les équipements du système de récupération sont fixés sur des structures 10,11,12 en profilé aluminium dédiées, distinctes du convoyeur, sans liaison mécanique avec celui-ci. Ces structures comprennent des articulations et des platines pivots permettant de s’adapter à la forme du convoyeur à l’endroit où le système de récupération doit être installé et d’orienter les équipements qui le nécessitent. Ainsi, le système peut facilement être positionné au niveau d’un tronçon droit ou d’un tronçon courbé du convoyeur. Selon une autre variante de réalisation de l’invention, les équipements du système de récupération sont fixés sur des structures 10,11,12 en profilé aluminium dédiées ajoutées sur le convoyeur, avec une liaison mécanique avec celui-ci. Par exemple, elles s’installent sur les flancs de la structure fixe du convoyeur au moyen de platines de fixation pivotantes permettant de s’adapter à la forme de la structure du convoyeur, selon que le système est positionné au niveau d’un tronçon droit ou d’un tronçon courbé du convoyeur. Par exemple, les supports de fixation des cellules photoélectriques sont ajustables pour s’adapter à la forme droite ou courbée du tronçon de convoyeur où le système de récupération est installé. En zone droite, les faisceaux des cellules sont parallèles entre eux et perpendiculaires au défilement du convoyeur. En zone courbée, les faisceaux sont non perpendiculaires entre eux en raison de la courbure du convoyeur. Ainsi, les supports de fixation des cellules sont à réglage multidirectionnel pour permettre un positionnement facile des cellules, quelle que soit la forme du convoyeur. Les rampes de soufflages sont fixées sur le réseau d’alimentation en air comprimé à l’aide d’un raccord passe paroi fixé sur une platine usinée. Elles sont aussi équipées chacune d’un raccord rotule qui, selon la zone linéaire ou courbée du convoyeur, leur permet d’être orientées pour cibler la zone d’impact de l’article à éjecter. Système (1) de récupération universel d’articles (6) mal positionnés sur un trieur automatisé (100) et ne pouvant pas être éjectés normalement par une unité de tri (2) vers une sortie du trieur, le trieur automatisé comprenant un convoyeur (200) formant une voie de circulation composé de transporteurs (20) reliés les uns aux autres de manière articulée pour former un train qui circule en boucle, chaque transporteur comprenant une unité de tri (2), ledit système de récupération comprenant : un moyen (7) de détection d’articles mal positionnés apte à différencier un article pouvant être éjecté normalement par une unité de tri vers une sortie (40) du trieur d’un article mal positionné qui ne peut pas être éjecté normalement par une unité de tri vers une sortie du trieur, un moyen d’éjection (9) de l’unité de tri par soufflage des articles mal positionnés et ne pouvant pas être éjectés normalement, un moyen de récupération (5) des articles éjectés par soufflage par gravité dans une structure de récupération, le système étant en outre apte à être installé indifféremment sur un tronçon droit ou un tronçon courbé (23) de la voie de circulation d’un convoyeur existant. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend des équipements disposés de part et d’autre du convoyeur qui sont fixés sur des structures porteuses (10,11,12) dédiées distinctes du convoyeur. Système selon la revendication précédente , caractérisé en ce que des équipements sont fixés sur les structures porteuses au moyen d’articulations ou de platines pivots. Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une unité autonome de contrôle (8) et de commande d’éléments constitutifs dudit système. Procédé de récupération universel d’articles (6) mal positionnés sur un trieur automatisé (100) et ne pouvant pas être éjectés normalement par une unité de tri vers une sortie (40) du trieur au moyen d’un système selon l’une des revendications précédente, caractérisé en ce qu’il comprend : une étape de détection d’un article mal positionné qui ne peut pas être éjecté normalement par une unité de tri vers une sortie du trieur, une étape d’éjection par soufflage dudit article, une étape de récupération de l’article éjecté par soufflage dans une structure de récupération. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’éjection par soufflage d’un article n’est autorisée que si la vitesse du convoyeur est supérieure à une vitesse définie.