HIGH OUTPUT SORTING SYSTEM

Abstract: 1. High throughput system for sorting objects comprising a conveyor (5) lengthwise of which are located groups of receivers (P, R) adapted to receive certain objects carried by the conveyor, at least two conveyor-loading means, said means being supplied with objects to be sorted by a supply track (10), characterized in that the supply track (10) for objects to be sorted includes a preliminary sorting means (15) which feeds a plurality of partial tracks (11, 12) each leading to a conveyor-loading means (I11 , I12 ), said preliminary sorting being such that the objects carried by each partial track are totally discharged into the receivers located between the loading means supplied by said track and the device located directly downstream, with respect to the direction of displacement of the conveyor.

Description: La présente invention a pour objet un système de tri à grand débit. Elle trouve une application dans le tri de charges isolées, notamment le tri postal. Un système de tri de charges isolées comprend un convoyeur composé d'une suite de porte-objets (godets ou plateaux par exemple), pouvant déverser leur contenu dans des réceptacles sélectionnés. Deux types de convoyeurs sont généralement utilisés : les convoyeurs en ligne droite, avec des réceptacles de chaque conté, mais dont le brin de retour n'est pas utilisé pour le tri, et des convoyeurs en boucle fermée, désignés aussi sous le terme de carrousels. Quelle que soit la forme du convoyeur, celui-ci est alimenté par un ou plusieurs dispositifs de chargement, appelés aussi injecteurs, qui reçoivent les objets à trier par un chemin de transport qui guide le flux des objets. Dans les systèmes de tri connus le débit du système est égal à celui du convoyeur, qui est fixé par la vitesse de celui-ci. Pour augmenter le débit du système, on augmente donc la vitesse du convoyeur. Or, cette vitesse ne peut dépasser certaines limites, liées au volume et au poids des objets. Au-delà de ces limites, des difficultés apparaissent, notamment pour réaliser les fonctions suivantes - chargement du convoyeur au vol, - déchargement des objets dans un récepta cle donné, l'effet balistique de l'objet quittant le convoyeur étant source de faus ses directions, - conservation de 11 intégrité de l'objet projeté à grande vitesse-, - limitation de la consommation d'énergie nécessaire à l'entralnement du convoyeur, - insonorisation du système. Le but de l'invention est justement de proposer un système de tri possèdant un grand débit tout en utilisant un convoyeur relativement lent. A cette fin, au lieu de diriger la totalité du flux des objets à trier sur un injecteur et d'effectuer ensuite la répartition dans les différents réceptacles situés le long du convoyeur, on effectue selon l'invention un tri préalable des objets selon leur nature et leur destination pour les orienter vers des injecteurs différents, de telle sorte que les emplacements qui se présentent au droit des injecteurs soient disponibles au maximum. Cette optimisation s'obtient par le réglage des flux partiels obtenus après le tri préalable et selon les caractéristiques particulières du système de tri utilisé, comme on le verra mieux par la suite à l'aide d'exemples. Le document FR-A-2 387 697 décrit une installation de tri qui comprend un convoyeur le long duquel sont disposés des groupes de réceptacles et des postes de chargement. Dans cette installation, les postes de chargement reçoivent des objets non préalablement triés, c'est-à-dire destinés, dans leur ensemble, à tous les réceptacles, la probabilité pour que les objets aillent ici ou là étant la meme pour les quatre postes. Contrairement à cette disposition, dans l'installation de l'invention il existe un dispositif de tri préalable qui permet d'alimenter les injecteurs en objets destinés uniquement au réceptacle qui suit. De façon précise, l'invention a donc pour objet un système de tri d'objets à grand débit comprenant un convoyeur le long duquel sont disposés des groupes de réceptacles aptes à recevoir certains des objets portés par le convoyeur, au moins deux dispositifs de chargement de ce convoyeur, ces dispositifs étant alimentés en objets à trier par un chemin d'arrivée, caractérisé en ce que le chemin d'arrivée des objets à trier est muni d'un dispositif de tri préalable qui alimente plusieurs chemins partiels aboutissant chacun à un dispositif de chargement du convoyeur, ce tri préalable étant tel que les objets véhiculés par chaque chemin partiel sont totalement déchargés dans les réceptacles disposés entre le dispositif de chargement alimenté par ce chemin et le dispositif disposé directement en aval par rapport au déplacement du convoyeur. Les caractéristiques de l'invention apparaltront mieux après la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif. Cette description se réfère à des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 illustre schématiquement un système de tri muni selon l'invention d'un dispositif de tri préalable, - la figure 2 illustre un système de tri comprenant deux dispositifs de tri préala ble, - la figure 3 illustre un système de tri dans lequel des flux partiels sont regroupés avant chargement du convoyeur, - la figure 4 illustre un système à con voyeur linéaire. Le système représenté sur la figure 1 comprend un convoyeur 5 en forme de carrousel, un chemin 10 d'arrivée d'objets à trier (flux F), lequel est séparé en deux chemins partiels Il et 12 (de flux res pectifs pF et rF avec p + f = 1} grâce gA à un dispositif de tri préalable 15. Les objets véhiculés par le. chemin 11 sont dirigés vers un injecteur I11 qui charge le convoyeur 5 à cet endroit et qui est suivi, en aval, d'un groupe P de réceptacles. Les objets véhiculés par le chemin 12 sont dirigés vers un second injecteur 112 qui charge le convoyeur en amont d'un groupe de réceptacles R. Pour étudier le fonctionnement d'un tel système, ainsi que les variantes qui seront décrites ultérieurement, et pour définir les conditions d'optimalisation du débit, il sera fait usage de deux notions - la "capacité" C du convoyeur, qui est me surée par le nombre de porte-objets qui dé filent pendant l'unité de temps devant un observateur (en pratique devant un disposés tif d'introduction des objets) ; - le "débit" nominal Q du système de tri, qui est mesuré par le nombre d'objets triés par le système quand le traitement des ob jets s'effectue de façon parfaite à la vi tesse maximale de tous les éléments du sys tème. Le rendement d'un système tel que celui de la figure 1 est une fonction croissante de la probabi lité, pour un injecteur, de trouver devant lui un porte-objet libre sur le carrousel. Le meilleur rendement est obtenu si tous les porte-objets se présentant devant un injecteur sont libres. C'est précisement ce résultat que permet d'obtenir l'invention grâce à l'utilisation de deux injecteurs non indépendants, l'un traitant les objets qui ont été écartés de l'autre. Autrement dit, on opère un tri préalable sur l'ensemble des objets. Les objets, en proportion p, qui sont destinés aux séparations du groupe P, sont aiguillés vers l'injecteur les les objets restants, en proportion r, (p + r = 1) et destinés aux séparations du groupe R, sont aiguillés vers 112. Les réceptacles du groupe P sont placés entre Illet I12, de sorte que tous les porte-objets sont déchargés avant de se présenter devant 112. Le même résultat est obtenu pour 111 en disposant les réceptacles du goupe R en aval de I12, par exemple sur le brin de retour. Un injecteur peut charger au plus C objets par unité de temps. I1 faut donc que les deux relations suivantes soient satisfaites p Q r Q La solution sera optimale si pQ = rQ = C Ce qui entraîne : p = r = 0,5 On a, dans ce cas Q=2C Le débit du système de tri a donc été doublé grâce à la disposition adoptée. Naturellement, le dispositif de la figure 1 peut être reproduit plusieurs fois le long du convoyeur pour traiter plusieurs flux d'objets indépendants. Le système de la figure 2 représente, par exemple, un système de tri à deux voies d'arrivée munie chacune d'un dispositif de tri préalable. La première, de flux F1, porte les mêmes références que sur la figure 1 (avec toutefois un flux partiel noté (rl + r2)F1 sur le chemin 12). La seconde voie comprend un chemin d'arrivée 20 (de flux F2) séparé en deux chemins partiels 21 et 22 (de flux pF2 et (rl + r2)F2 avec p + rl +r2 = 1), reliés à deux injecteurs 121 ét 122. La particularité du système de la figure 2, outre le fait qu'il comprend un double système d'introduction, est que l'un des groupes de séparation, en l'occurrence le groupe P, se retrouve deux fois, ce qui correspond à l'hypothèse d'un fort trafic correspondant à ce groupe. Le fonctionnement de ce système est le. sui- vant. Le flux pF1 qui transite par le chemin 11 se décharge dans le groupe P qui suit l'injecteur 111. Le flux (r + r2)Fl qui transite par le chemin 12 se décharge pour une part (rlFl) dans le groupe R1, la part restante (r2Fl) passant devant les injecteurs 121 et 122 et se déchargeant dans le groupe R2 qui suit. De même, le flux partiel pF2 qui transitepar le chemin 21 se décharge dans le groupe P, qui suit immédiatement l'injecteur 121. Le flux qui transite par le chemin 22 se décharge pour une part (r2F2) dans le groupe R2. La part restante (rlF2) passe devant les injecteurs 111 et 112 et se décharge dans le groupe R1 qui suit. Les flux F1 et F2 étant de meme nature on a: p + r1 + r2 = 1 soit F1 = p F1 +r1 F1 + r2 F1 et F2 = p F2 + r2 F2 + r1 F2 Les parts p F1 et p F2 sont aiguillées vers les injecteurs I11 et I21. Les parts r1 F2 et r2 F1 représentent la fraction des porte-objets occupés immédiatement avant, respectivement, les injecteurs I11 et I12, et les injecteurs I21 et I22. Les flux traités par les 4 injecteurs doivent satisfaire aux conditions suivantes I1 : p F1 + r1 F2 # C I3 : (r1 + r2)F1 + r1 F2#C I2 : P F2 + r2F1#C I4 : (r1 + r2) F2 + r2 F1 # c Trois cas sont à examiner (1) p > r1 + r2 Les quatres conditions sont satisfaites de façon optimale si p F1 + rl F2 = C r2 F1 + p F2 = C qui admet comme solution EMI7.1 Pour p donné (et par suite pour rl + r2 donné), la solution est optimale si rl = r2 = r Elle s'écrit 2C Q = 1-r avec O#r < 0,25 La solution r = 0 correspond à la duplication de toutes les séparations. (2) P < r1 + r2 On a le système (r1 + r2) F1 + r1 F2 = C r2 F1 + (r1 + r2) F2 = C qui admet comme solution EMI8.1 Pour p donné la solution est optimale si r1 = r2 = r Elle s'écrit : 2C Q = 3r avec 0,25 < r # 0,50 La solution r = 0,5 est identique à la configuration A1 (3) p = rl + r2 = 0,5 La solution s'écrit immédiatement à partir de l'un quelconque des deux cas précédents EMI8.2 La solution est optimale si rl = r2 = 0,25. On a dans ce cas 8 Q = 3 C Si l'on dessine les graphes Q/C = f (r) cor- respondant aux deux cas précédents, on constate que la présente solution est représentée par un point de rebroussement à l'extrémité de deux arcs d'hyperbole. I1 apparalt alors que la présente solution est très sensible à toute variation des flux de trafic entre P1 et l'ensemble (R1, R2). Bien que le débit nominal obtenu avec la configuration de la figure 2 ait été augmenté, le gain peut paraître décevant au regard de la complexité du système. La raison en est que, en moyenne, un porteobjet sur trois se trouve occupé devant chacun des quatre injecteurs. La configuration de la figure 3 a justement pour but de faire en sorte que chaque injecteur trouve devant lui tous les porte-objets libres. Ce résultat est obtenu en prat4pant sur l'ensemble des objets un tri en trois séparations, donnant naissance à trois chemins partiels 11, 12 et 13 pour le premier chemin d'arrivée et 21, 22, 23 pour le second. Un dispositif de regroupement 31 réunit les chemins 13 et 23 en un chemin unique 32 dirigé vers un injecteur I32 De même, un dispositif de regroupement 33 réunit les chemins 12 et 22 en un chemin unique 34 dirigé vers un injecteur I34. Le fonctionnement du dispositif de la figure 3 est le suivant. Sur les F1 objets empruntant le chemin 10, pF1 sont aiguillés sur Illt r1F1 sur I34 et r2F1 sur I32. La même opération est faite sur les F2 objets empruntant le chemin 20. L'injecteur 1341 en définitive,traite r (F1 + F2) objets, et l'injecteur 132, r2 (F1 + F2) objets. Le système doit satisfaire aux 4 inégalités suivantes pF1 S C PF2 / C rl (F1 + F2) s C r2 (F1 + F2) I C 1'optimum sera atteint si l'on a, à la fois : pF1 = PF2 = C et r1 (F1 + F2) = r2 (F1 + F2) = C Ce qui entraine F1 = 2 p = 0,5 r1 r2 = 0,25 Si toutes ces conditions sont satisfaites, on a Q=4C Le débit a donc été quadruple. La solution mise en oeuvre dans la configuration de la figure 3 est également applicable à un système utilisant un convoyeur en ligne. I1 suffit pour cela d'ouvrir le carrousel immédiatement en amont de l'injecteur Ill. Ce principe peut d'ailleurs être généralisé en remplaçant le tri en deux séparations par un tri n séparations, suivies de n injecteurs placés en amont de n groupes de réceptacles à trafics égaux. La figure 4 donne, à titre d'exemple, le schéma d'un système linéaire où n = 3, et dont le débit nominal Q est égal à 3C. Dans le cas illustré, le chemin d'arrivée 10 est séparé en trois chemins partiels 11, 12 et 13 conduisant à trois injecteurs I11, I12 et I13 avec des flux pF1, qFl et rF1. Chaque injecteur reçoit la fraction du flux qui doit etre déchargée entre cet injecteur et celui qui est disposé immédiatement en aval, dans le sens du mouvement du convoyeur.

Claims: REVENDICATIONS 1. Système de tri d'objets à grand débit comprenant un convoyeur (5) le long duquel sont disposés des groupes de réceptacles (P, R) aptes à recevoir certains des objets portés par le convoyeur, au moins deux dispositifs de chargement de ce convoyeur, ces dispositifs étant alimentés en objets à trier par un chemin d'arrivée (10), caractérisé en ce que le chemin d'arrivée (10) des objets à trier est muni d'un dispositif de tri préalable (15) qui alimente plusieurs chemins partiels (11, 12) aboutissant chacun à un dispositif de chargement (Ill, I12) du convoyeur, ce tri préalable étant tel que les objets véhiculés par chaque chemin partiel sont totalement déchargés dans les réceptacles disposés entre le dispositif de chargement alimenté par ce chemin et le dispositif disposé directement en aval par rapport au déplacement du convoyeur. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux chemins d'arrivée d'objets (10, 20) séparés chacun par deux dispositifs de tri préalable (15, 25) en deux chemins partiels (11, 12, 21, 22) et quatre dispositifs de chargement (Ill' I12' par 122) alimentés par les quatre chemins partiels. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le convoyeur est du type en carrousel à boucle fermée et est associé à quatre groupes de réceptacles (P, R1, P, R2) dont deux sont identiques (P), l'un placé directement en aval d'un injecteur (ils) correspondant au premier chemin d'amenée (10) et l'autre en aval d'un injecteur correspondant au second chemin d'amenée (20). 4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de regroupement (31, 33) des objets véhiculés par des chemins partiels provenant de chemins d'arrivée différents, chacun de ces-moyens de regroupement alimentant un dispositif de chargement (132, I34). 5. Système selon la revendication 1, caractér-isé en ce que le convoyeur est du type en ligne.

Inventors: JEANJEAN, PIERRE
Applicants: JEANJEAN, PIERRE
Application year: 1982
Main classification: B07C3
IPC codes: B07C3