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DESCRIPTION
DISPOSITIF DE SAISIE ET DELIVRANCE D'OBJETS
La présente invention se rapporte aux dispositifs de saisie et délivrance d'objets et plus particulièrement à ceux incorporés dans des distributeurs automatiques.
Les dispositifs de ce genre actuellement disponibles sur le marché sont répartis en deux familles : l'une comportant un dispositif de saisie et délivrance pour chaque pile, colonne, tiroir stockant des objets, dont un exemple représentatif est décrit dans les documents EP-A-0647927, EP-A-1001389, l'autre comportant un dispositif unique pour plusieurs piles, colonnes d'objets juxtaposées qui est associé à un mécanisme assurant son positionnement au niveau d'une pile quelconque et dont des exemples représentatifs sont décrits dans les documents EP-A-0037989, EP-A-0905660 et US 3,893, 589.
Dans les deux familles, le dispositif de saisie retire l'objet se trouvant à la base de la pile, colonne pour l'amener sur un dispositif de délivrance tel un chariot mobile, une rampe de guidage le transférant à une position où l'utilisateur peut le saisir.
Or, pour des objets tels des cartes, abonnements, recharges téléphoniques, généralement constitués d'une fine feuille de plastique rectangulaire, la saisie par le bas de la pile n'est pas toujours appropriée car soit le mécanisme possède une fente étroite n'autori-
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sant le passage que d'un seul objet à la fois ce qui est une source de bourrages fréquents en cas d'objets légèrement bombés, soit le mécanisme doit être muni de nombreux réglages, ce qui le rend compliqué et onéreux.
Le document US 6,029, 972 décrit un tel dispositif.
Le document EP-A-1001389 couvre un dispositif aspirant la carte située au sommet de la pile mais cette construction qui implique une colonne de stockage mobile, est très encombrante et nécessite un mécanisme puissant tandis que la carte aspirée est ensuite déplacée par un mécanisme additionnel comportant des rouleaux, ce qui n'est guère idéal en cas de carte bombée.
Le but de la présente invention est donc de remédier aux inconvénients précités en proposant un dispositif particulièrement adapté à des objets de faible épaisseur, même déformés, qui soit simple, fiable et bon marché.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif assurant aussi la délivrance de l'objet saisi pour éviter tout mécanisme additionnel.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif particulièrement fiable, c'est-à-dire n'assurant la saisie et la délivrance que d'un seul objet à la fois, quelle que soit sa forme.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif rapide pour éviter au client toute attente superflue.
Un autre but de l'invention est d'associer un tel dispositif à plusieurs piles, colonnes, d'objets pour proposer un choix diversifié.
En vue de la réalisation de ces buts, le dispositif objet de l'invention est essentiellement caractérisé par le contenu de la revendication principale.
D'autres avantages, caractéristiques du dispositif objet de l'invention ressortiront de la descrip-
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tion détaillée, donnée ci-après, d'un mode de réalisation préféré auquel diverses améliorations, modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention, en se référant aux figures annexées pour lesquelles :
- la figure 1 est une vue de derrière succincte d'un ensemble incorporant le dispositif de l'invention en position inactive, - la figure 2 est une vue de dessus de l'ensemble de la figure 1, muni d'un moyen de délivrance, - la figure 3 est une vue partielle du dispositif dans la position qu'il occupe au début de phase de saisie, - la figure 4 est une vue partielle du dispositif de l'invention dans une position de délivrance, - les figures 5 et 6 sont des vues détaillées d'éléments constitutifs du dispositif de l'invention dans la position qu'ils occupent aux figures 1 et 3, respectivement 4, - la figure 7 est un détail de la figure 4 vue latéralement.
Comme le montrent les figures 1 et 2, un distributeur automatique d'objets, en l'occurrence de cartes téléphoniques, comporte au moins une colonne de stockage, dans l'exemple décrit trois colonnes 1,2, 3 proposant trois cartes différentes, associées à un dispositif de saisie et de délivrance 5. Dans un but d'économie, les trois colonnes 1 à 3 sont juxtaposées et constituées d'une tôle pliée formant un bac rectangulaire 7 muni de parois intercalaires verticales 8.
Dans l'exemple décrit, chaque colonne contient environ 200 cartes téléphoniques d'une valeur unitaire de 5, 10,20 Euros. Toute autre disposition est possible et tant le nombre que la hauteur des colonnes peut varier.
Le dispositif de saisie 5 comporte essentielle-
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ment un châssis 10 supportant, à l'aide de sa partie verticale, un moyen de commande 12, telle une vis sans fin, portant un élément mobile 14 tel un écrou, placé dans un élément 16 sensiblement cylindrique, formant logement et recouvert d'un manchon 18 monté à serrage.
La vis sans fin 12 est entraînée en rotation par des moyens motorisés 20 classiques, comprenant moteur, poulies et courroie de transmission ; l'écrou 14 porte latéralement un axe 22 passant au travers à la fois d'une fente 24 hélicoïdale, pratiquée dans le logement 16, d'une fente 25 hélicoïdale, pratiquée dans le manchon 18 et coïncidant avec la fente 24 (figure 6) et d'une fente 26 longitudinale pratiquée verticalement dans le châssis 10 (figure 7). Un moyen élastique 28 tel un ressort de compression est placé dans le logement 16 entre son sommet et l'élément mobile 14 (figure 5).
Le manchon 18 sert à porter un axe 30 (figures 2, 4) autour duquel peut pivoter un élément 32 tel un support coudé s'étendant sensiblement perpendiculairement au logement 16 et portant un moyen de saisie 34 qui, dans le mode préféré, comprend notamment un moyen d'entraînement 36, tel un micromoteur dont l'axe de sortie porte un moyen rotatif 38, telle une roue à ailettes placée dans un logement 40, de préférence circulaire. Ainsi, lorsque le micromoteur 36 est mis sous tension, l'ensemble 38,40 assure une dépression à la base du logement circulaire 40 qui aspire et retient plaqué contre cette base l'objet placé au sommet de la pile d'une quelconque colonne 1,2, ou 3.
Un tel agencement, très simple, assure que le dispositif 5 ne saisisse qu'un objet à la fois.
L'actionnement des moyens motorisés 20 assure le déplacement de l'écrou 14, du logement 16 et du manchon 18 dans un premier plan, le long de la vis sans fin 12 vers le haut ou le bas, en fonction de la
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polarité d'alimentation et notamment entre les positions représentées aux figures 1,3, et 4.
Le dispositif se trouvant dans la position représentée à la figure 1, les moyens motorisés sont actionnés pour assurer la descente des moyens de saisie 34 dans la colonne sélectionnée. Lorsque la base du logement circulaire 40 rencontre l'objet situé au sommet de la pile, la vis sans fin en poursuivant son mouvement force un léger mouvement, ici un pivotement, du support 32 autour de l'axe 30 puisque la pile interdit toute descente des moyens de saisie 34 (figure 3). Un micro-interrupteur (non représenté) détecte ce pivotement et le programme qui contrôle le dispositif de saisie interrompt immédiatement l'action des moyens motorisés 20 et simultanément alimente le micromoteur 36 actionnant la roue à ailettes 38.
L'objet est donc saisi par le moyen 34, puis le programme assure l'alimentation des moyens motorisés 20 avec une polarité inverse pour que la rotation de la vis sans fin 12 assure la remontée du logement 16 jusqu'à ce qu'il atteigne son niveau supérieur montré à la figure 1 où l'élément 16 et son manchon 18 voient leur mouvement ascensionnel arrêté en butant contre le pli horizontal supérieur 10B du châssis 10. L'écrou 14 continue à s'élever suite à la rotation de la vis sans fin 12 ce qui comprime le ressort 28 (figure 6).
Comme l'axe 22 est maintenu dans la fente longitudinale 26 (figure 7), il force les fentes hélicoïdales 24 et 25 à pivoter ce qui assure un mouvement du logement 16, du manchon 18 et donc du moyen de saisie 34 dans un second plan autre que le premier plan, notamment un plan qui lui est substantiellement perpendiculaire, dans l'exemple décrit une rotation autour du moyen de commande 12 (figure 4). Lorsque l'axe 22 arrive en haut de la fente 26, il actionne un interrupteur (non représenté)
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interrompant l'alimentation des moyens 20, le dispositif est alors dans la position stable représentée à la figure 4. Dans le mode de réalisation préféré cette rotation est d'environ 90 pour amener l'objet saisi en dehors du périmètre des colonnes 1,2, 3.
A ce moment, l'alimentation du micromoteur 36 est interrompue, la dépression créée à la base du logement 40 disparaît et l'objet saisi subissant le seul effet de la gravité, aboutit sur les moyens de délivrance 44 (figure 2), ici un plan incliné le guidant jusqu'à une position où il peut être saisi par l'utilisateur.
Lorsque la polarité d'alimentation des moyens motorisés 20 est inversée alors que le dispositif se trouve dans la position de la figure 4, la séquence des mouvements décrits précédemment est inversée : l'écrou 14 descend tandis que le moyen élastique 28 maintient le logement 16 et le manchon 18 plaqués contre le pli horizontal supérieur 10B du châssis 10 ce qui force les fentes hélicoïdales 24,25 et donc le logement 16 et le manchon 18 à pivoter dans le sens opposé pour ramener le moyen de saisie 34 à l'aplomb de l'une des colonnes (figures 1,2) puis lorsque l'axe 22 atteint l'extrémité basse des fentes hélicoïdales 24,25 (figures 1,5), le déplacement du logement 16 et du manchon 18 est à nouveau lié à celui de l'écrou 14 (figure 5) ; ces trois éléments se déplacent alors conjointement vers le bas.
Le déplacement du dispositif de saisie 5 entre les différentes colonnes 1 à 3 est assuré par un dispositif d'entraînement 60 faisant appel, dans l'exemple décrit (figures 1,2) et pour des raisons d'économie et de standardisation, à un moyen de commande 62 et des moyens motorisés 64 semblables aux moyens précités 12, respectivement 20.
La base horizontale 10A du châssis 10 porte des patins 66 coopérant avec la périphérie interne d'une
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ouverture 70 pratiquée dans le châssis horizontal 72 assurant le déplacement horizontal et le guidage du dispositif de saisie 5. Le moyen de commande 62 est une vis sans fin semblable à la vis sans fin 12 et porte un écrou 74 similaire à l'écrou 14 et solidaire de la base 10A du châssis 10.
Ainsi, la mise sous tension des moyens motorisés 64 assure, en fonction de la polarité appliquée, le déplacement de l'écrou 14 et donc du moyen de saisie 5 le long de l'ouverture 70 dans un sens ou l'autre.
Dans le mode de réalisation décrit, la poulie 78 entraînant la vis sans fin 62 porte quatre ouvertures ou aimants placés à 90 degrés pour coopérer avec soit un élément optique, soit un détecteur à effet Hall permettant ainsi un comptage, au quart de tour près, du nombre de rotations de la poulie 78 pour connaître la position horizontale relative du moyen de saisie 5 par rapport à une référence donnée, notamment la position en face du logement 3 indiquée par un microinterrupteur. Ainsi, le dispositif de saisie 5 peut être positionné aisément face à une colonne 1,2 ou 3 et ce en fonction de la carte ou recharge téléphonique que l'utilisateur souhaite acheter.
La rotation du moyen de saisie 5 pour la délivrance de l'objet occupant un certain espace il est intéressant pour réaliser des appareils compacts d'éviter que cet espace déborde de celui des colonnes 1,2, 3. C'est pour cette raison que les moyens de délivrance 44 sont, dans l'exemple ici décrit, placés à hauteur de la colonne 2. Dans ce cas, lorsqu'un objet est saisi d'une quelconque colonne, les moyens motorisés 64 sont actionnés tout en maintenant le micromoteur 36 sous tension pour amener l'ensemble à hauteur de la colonne 2, ceci grâce au comptage effectué par la poulie 78, comme explicité ci-dessus.
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Légende des références dans les figures
1,2, 3 colonnes de stockage
5 dispositif de saisie
7 bac rectangulaire
8 intercalaire 10 châssis 10A base horizontale du châssis 10 10B pli horizontal supérieur du châssis 10 12 moyen de commande, vis sans fin 14 élément mobile, écrou 16 élément, logement 18 manchon 20 moyens motorisés 22 axes 24 fente 25 fente 26 fente longitudinale 28 moyen élastique, ressort 30 axes 32 élément, support 34 moyen de saisie 36 moyen d'entraînement, micromoteur 38 moyen rotatif, roue à ailettes 40 logement 44 moyen de délivrance 60 dispositif d'entraînement 62 dispositif de commande 64 dispositif motorisé 66 patins 70 ouverture 72 châssis 74 écrou 78 poulie
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DESCRIPTION
DEVICE FOR INPUT AND DELIVERY OF OBJECTS
The present invention relates to devices for picking up and delivering objects and more particularly to those incorporated in automatic dispensers.
The devices of this kind currently available on the market are divided into two families: one comprising an input and delivery device for each stack, column, drawer storing objects, a representative example of which is described in documents EP-A- 0647927, EP-A-1001389, the other comprising a single device for several stacks, columns of juxtaposed objects which is associated with a mechanism ensuring its positioning at the level of any stack and of which representative examples are described in the documents EP-A-0037989, EP-A-0905660 and US 3,893, 589.
In both families, the gripping device removes the object located at the base of the stack, column to bring it to a delivery device such as a mobile carriage, a guide ramp transferring it to a position where the user can grab it.
However, for objects such as cards, subscriptions, phone recharges, generally made of a thin rectangular plastic sheet, the entry from the bottom of the stack is not always appropriate because either the mechanism has a narrow slot does not allow -
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sant the passage of only one object at a time which is a source of frequent jams in the case of slightly curved objects, or the mechanism must be provided with numerous adjustments, which makes it complicated and expensive.
Document US 6,029,972 describes such a device.
Document EP-A-1001389 covers a device aspirating the card located at the top of the stack but this construction which involves a mobile storage column, is very bulky and requires a powerful mechanism while the aspirated card is then moved by an additional mechanism comprising rollers, which is hardly ideal in the case of a curved card.
The object of the present invention is therefore to remedy the aforementioned drawbacks by proposing a device which is particularly suitable for thin objects, even deformed ones, which is simple, reliable and inexpensive.
Another object of the invention is to propose a device also ensuring the delivery of the object seized to avoid any additional mechanism.
Another object of the invention is to propose a particularly reliable device, that is to say ensuring the capture and delivery of only one object at a time, whatever its form.
Another object of the invention is to provide a rapid device to avoid the customer any unnecessary waiting.
Another object of the invention is to associate such a device with several stacks, columns, of objects to offer a diversified choice.
With a view to achieving these aims, the device which is the subject of the invention is essentially characterized by the content of the main claim.
Other advantages, characteristics of the device which is the subject of the invention will emerge from the description.
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Detailed description, given below, of a preferred embodiment to which various improvements, modifications can be made without departing from the scope of the invention, with reference to the appended figures for which:
- Figure 1 is a brief rear view of an assembly incorporating the device of the invention in the inactive position, - Figure 2 is a top view of the assembly of Figure 1, provided with a delivery means , - Figure 3 is a partial view of the device in the position it occupies at the start of the input phase, - Figure 4 is a partial view of the device of the invention in a delivery position, - Figures 5 and 6 are detailed views of constituent elements of the device of the invention in the position they occupy in FIGS. 1 and 3, respectively 4, - FIG. 7 is a detail of FIG. 4 seen from the side.
As shown in FIGS. 1 and 2, an automatic object dispenser, in this case telephone cards, comprises at least one storage column, in the example described three columns 1, 2, 3 offering three different cards, associated to an input and delivery device 5. With the aim of economy, the three columns 1 to 3 are juxtaposed and consist of a folded sheet forming a rectangular container 7 provided with vertical intermediate walls 8.
In the example described, each column contains approximately 200 telephone cards with a unit value of 5, 10.20 Euros. Any other arrangement is possible and both the number and the height of the columns may vary.
The gripping device 5 essentially comprises-
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ment a chassis 10 supporting, by means of its vertical part, a control means 12, such as an endless screw, carrying a movable element 14 such as a nut, placed in a substantially cylindrical element 16, forming a housing and covered with a sleeve 18 clamped.
The endless screw 12 is rotated by conventional motorized means 20, comprising motor, pulleys and transmission belt; the nut 14 laterally carries an axis 22 passing through both a helical slot 24, formed in the housing 16, a helical slot 25, formed in the sleeve 18 and coinciding with the slot 24 (Figure 6) and a longitudinal slot 26 made vertically in the chassis 10 (FIG. 7). An elastic means 28 such as a compression spring is placed in the housing 16 between its top and the movable element 14 (FIG. 5).
The sleeve 18 serves to carry an axis 30 (FIGS. 2, 4) around which an element 32 can pivot such as an elbow support extending substantially perpendicularly to the housing 16 and carrying a gripping means 34 which, in the preferred mode, comprises in particular a drive means 36, such as a micromotor whose output axis carries a rotary means 38, such as a fin wheel placed in a housing 40, preferably circular. Thus, when the micromotor 36 is energized, the assembly 38.40 provides vacuum at the base of the circular housing 40 which sucks and keeps pressed against this base the object placed at the top of the stack of any column 1 , 2, or 3.
Such a very simple arrangement ensures that the device 5 only grasps one object at a time.
The actuation of the motorized means 20 ensures the displacement of the nut 14, of the housing 16 and of the sleeve 18 in a first plane, along the worm 12 upwards or downwards, depending on the
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power polarity and in particular between the positions shown in Figures 1,3, and 4.
The device being in the position shown in Figure 1, the motorized means are actuated to ensure the descent of the gripping means 34 in the selected column. When the base of the circular housing 40 meets the object located at the top of the stack, the worm, continuing its movement, forces a slight movement, here a pivoting, of the support 32 around the axis 30 since the stack prevents any descent gripping means 34 (Figure 3). A microswitch (not shown) detects this pivoting and the program which controls the input device immediately interrupts the action of the motorized means 20 and simultaneously powers the micromotor 36 actuating the impeller 38.
The object is therefore grasped by the means 34, then the program supplies the motorized means 20 with a reverse polarity so that the rotation of the worm 12 ensures the ascent of the housing 16 until it reaches its upper level shown in FIG. 1 where the element 16 and its sleeve 18 see their upward movement stopped by abutting against the upper horizontal fold 10B of the chassis 10. The nut 14 continues to rise following the rotation of the screw endless 12 which compresses the spring 28 (Figure 6).
As the axis 22 is held in the longitudinal slot 26 (Figure 7), it forces the helical slots 24 and 25 to pivot which ensures movement of the housing 16, the sleeve 18 and therefore the gripping means 34 in a second plane other than the first plane, in particular a plane which is substantially perpendicular thereto, in the example described a rotation around the control means 12 (FIG. 4). When the axis 22 arrives at the top of the slot 26, it actuates a switch (not shown)
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interrupting the supply of means 20, the device is then in the stable position shown in FIG. 4. In the preferred embodiment, this rotation is around 90 to bring the object seized outside the perimeter of the columns 1,2 , 3.
At this time, the power supply to the micromotor 36 is interrupted, the vacuum created at the base of the housing 40 disappears and the grasped object undergoing the sole effect of gravity, ends up on the delivery means 44 (FIG. 2), here a inclined plane guiding it to a position where it can be grasped by the user.
When the supply polarity of the motorized means 20 is reversed while the device is in the position of FIG. 4, the sequence of movements described above is reversed: the nut 14 descends while the elastic means 28 maintains the housing 16 and the sleeve 18 pressed against the upper horizontal fold 10B of the chassis 10 which forces the helical slots 24,25 and therefore the housing 16 and the sleeve 18 to pivot in the opposite direction to bring the gripping means 34 perpendicular to one of the columns (figures 1,2) then when the axis 22 reaches the lower end of the helical slots 24,25 (figures 1,5), the displacement of the housing 16 and of the sleeve 18 is again linked to that nut 14 (Figure 5); these three elements then move downward together.
The movement of the gripping device 5 between the different columns 1 to 3 is ensured by a drive device 60 using, in the example described (Figures 1,2) and for reasons of economy and standardization, a control means 62 and motorized means 64 similar to the aforementioned means 12, respectively 20.
The horizontal base 10A of the chassis 10 carries pads 66 cooperating with the internal periphery of a
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opening 70 made in the horizontal frame 72 ensuring the horizontal displacement and the guiding of the gripping device 5. The control means 62 is an endless screw similar to the endless screw 12 and carries a nut 74 similar to the nut 14 and secured to base 10A of chassis 10.
Thus, the energizing of the motorized means 64 ensures, as a function of the polarity applied, the displacement of the nut 14 and therefore of the gripping means 5 along the opening 70 in one direction or the other.
In the embodiment described, the pulley 78 driving the endless screw 62 carries four openings or magnets placed at 90 degrees to cooperate with either an optical element or a Hall effect detector thus allowing counting, to within a quarter of a turn, the number of rotations of the pulley 78 so as to know the relative horizontal position of the gripping means 5 with respect to a given reference, in particular the position opposite the housing 3 indicated by a microswitch. Thus, the input device 5 can be positioned easily in front of a column 1,2 or 3 and this according to the card or telephone recharge that the user wishes to buy.
The rotation of the gripping means 5 for the delivery of the object occupying a certain space it is advantageous to produce compact devices to avoid that this space overflows that of the columns 1,2, 3. It is for this reason that the delivery means 44 are, in the example described here, placed at the height of the column 2. In this case, when an object is grasped by any column, the motorized means 64 are actuated while maintaining the micromotor 36 under tension to bring the assembly up to column 2, this thanks to the counting carried out by the pulley 78, as explained above.
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Legend of the references in the figures
1,2, 3 storage columns
5 input device
7 rectangular tray
8 interlayer 10 chassis 10A horizontal base of the chassis 10 10B upper horizontal fold of the chassis 10 12 control means, worm 14 moving element, nut 16 element, housing 18 sleeve 20 motorized means 22 axes 24 slot 25 slot 26 longitudinal slot 28 medium elastic, spring 30 axes 32 element, support 34 gripping means 36 driving means, micromotor 38 rotary means, wing wheel 40 housing 44 delivery means 60 driving device 62 control device 64 motorized device 66 pads 70 opening 72 chassis 74 nut 78 pulley