Procédé de chargement et de déchargement de palettes de manutention
et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention a pour objet un procédé de chargement et de déchargement de palettes de manutention et un appareil pour la mise en ceuvre de ce procédé.
Depuis quelques années on utilise dans de nombreuses industries des plateaux sur lesquels on charge les marchandises à transporter afin de réduire les manipulations et, par conséquent, des pertes de temps. De tels plateaux sont connus sous le nom de palettes . On groupe en général un certain nombre di'objets sur une palette de telle sorte que le gain de temps provient du fait que le transport de plusieurs objets sur une palette n'est pas beaucoup plus. long que le transport d'un objet seul. Ces palettes permettent non seulement de réduire les temps de manutention, mais encore de mieux utiliser les espa- ces de stockage. De plus, la prise en charge des palettes par des engins de transport spécialement conçus à cet effet est beaucoup plus simple que celle des objets eux-mêmes.
Le gain de temps se trouve toutefois réduit en général par l'opération de chargement des palettes, opération qui se fait couramment à la main de la même manière que le plateau d'un camion. Aussi a-t-on cherché à réduire les durées de chargement et de déchargement de ces palettes en réalisant ces opérations au moyen de dispositifs plus ou moins automatiques. Dans le cas fréquent où les objets à charger sur les palettes sont des objets parallélépipédiques qui sont répartis en plusieurs couches étagées sur la palette, on connaît des dispositifs qui, à partir de couches préalablement formées, soit manuellement, soit avec l'aide d'organes mécaniques, assurent la mise en place successive des diverses couches sur la palette.
Dans un appareil connu de ce genre, la couche formée sur un plateau mobile est amenée à la verticale de sa position désirée sur la palette, aussi près que possible de la dernière couche précédemment mise en place. Par escamotage du plateau, la couche amenée tombe sur la couche déjà déposée.
Cet appareil présente tout d'abord l'inconvénient de ne pas permettre le déchargement de palettes de manutention. Par ailleurs, tous les objets ne peuvent pas supporter sans dommage une chute même de faible hauteur et, enfin, cette chute ne permet pas de garantir un empilement régulier des couches.
La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients. Elle comprend à cet effet un procédé de chargement et de déchargement de palettes de manutention n au moyen de couches successives rectangulaires, constituées d'objets de forme parallélépipédique tels que des caisses, qui consiste, dans le cas de chargement, à serrer les éléments de chaque couche préalablement formée les uns contre les autres, suffisamment pour que ces éléments ne puissent se séparer sous l'action de la pesanteur, à transporter la couche en bloc avec maintien du serrage jusqu'à ce qu'elle repose sur la dernière couche mise en place sur la palette et à libérer la couche du serrage, l'opération de déchargement s'effectuant selon le processus inverse, à savoir: serrage de la couche supérieure, transport dans une zone d'évacuation, puis desserrage.
La présente invention comprend également un appareil permettant la mise en oeuvre du procédé.
Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comporte un couloir d'amenée des objets parallélépipédiques latéralement à un plateau horizontal, des organes pour réunir un nombre donné d'objets en position jointive à l'extrémité du couloir d'amenée, des organes pour aligner et faire passer sur le plateau les rangées d'objets ainsi formées à l'extrémité du couloir d'amenée, des organes pour assurer la position de la couche ainsi formée sur ledit plateau, des moyens pour déplacer le plateau de manière à amener la couche de chargement à la verticale de la palette, des moyens pour serrer la couche rectangulaire le long de deux côtés opposés ou de quatre côtés deux à deux opposés, les efforts de serrage étant parallèles aux deux autres côtés, des moyens pour déplacer verticalement la couche ainsi serrée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil que comprend l'invention.
La fig. 1 est une figure schématique montrant le circuit que suivent les objets élémentaires constituant le chargement, avec indication des divers postes opératoires.
La fig. 2 est une vue en perspective de ladite forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 3 est une vue en plan d'un dispositif de serrage.
La fig. 4 est une vue en élévation latérale correspondant à la fig. 3.
Les fig. 5, 6, 7 et 8 sont respectivement des coupes suivant V-V, VI-VI, VII-VII et VIII-VIII de la fig. 3.
La fig. 9 est une coupe verticale selon IX-IX de la fig. 8.
La fig. 10 est une vue en élévation d'un dispositif assurant le déplacement des objets, rangée par rangée, correspondant à une coupe suivant X-X de la fig. II.
La fig. 11 est une vue en élévation d'un dispositif de butée.
La circulation des objets que l'on désire disposer en couches successives sur une palette s'effectue de droite à gauche sur la fig. 1. Les objets sont constitués, dans la forme d'exécution représentée, par des caisses 1 de forme parallélépipédique. Ces caisses sont amenées une par une par un ou des dispositifs transporteurs adéquats, ici, par exemple, un chemin de roulement 2, à l'extrémité duquel les caisses sont groupées deux par deux. Trois groupes de deux caisses constituent une couche qui est effectivement formée en 3 par juxtaposition, en trois opérations successives, de trois rangées de deux caisses.
Chaque rangée la de deux caisses est déplacée de la zone 2a à la zone 3 par des organes appropriés et les rangées sont disposées les unes contre les autres de façon à former un chargement rectangulaire. Ce chargement est ensuite transporté en bloc dans la zone 5, à la verticale de la palette à charger 6. Des moyens sont prévus pour déposer le chargement sur la couche déjà déposée ou sur la palette elle-même. Ensuite, la palette chargée 7 est évacuée, par le chemin de roulement 8, par exemple.
La forme d'exécution de l'appareil représentée en fig. 2 réalise le circuit de la fig. 1. Le chemin de roulement 2 est constitué d'une série de rouleaux et la zone 2a extrême de rassemblement des caisses deux par deux est précédée par un rouleau accélérateur 1 1 entraîné par un moteur 12 et qui, comme cela est bien connu en soi, crée un décalage dans l'espace et par conséquent dans le temps entre la caisse qui vient de passer sur lui et la caisse suivante. Ce rouleau fonctionne de façon intermittente, s'arrêtant après chaque passage de deux caisses. Cet arrêt est commandé par des contacts enfoncés par les caisses en place sur la zone 2a. Les caisses la viennent donc se placer l'une contre l'autre, la caisse extrême étant en butée contre un rebord 13.
Un organe de poussée constitué par un rouleau horizontal 14 disposé à l'extrémité d'un levier 15 fait passer les paires de caisses de la zone 2a à la zone 3 sous la commande d'un mécanisme qui sera décrit en détail ultérieurement. Le rouleau 14 aligne les caisses la et les amène sur un plateau 16 disposé légèrement plus bas que la surface supérieure des rouleaux de la zone 2a. Les rangées de deux caisses viennent se placer les unes contre les autres, une butée extrême 17 étant prévue. Le plateau 16 est mobile sur des galets porteurs 18, parallèlement à la direction du chemin 2, sous l'action d'un dispositif non visible, décrit ultérieurement. Ce déplacement amène les caisses constituant la couche de chargement à la verticale de la palette à charger 19 disposée plus bas sur un dispositif transporteur 20, du type à rouleaux dans la forme d'exécution représentée.
La palette a été amenée sur le dispositif 20 par des organes non figurés, par exemple un chariot transporteur ou un couloir auxiliaire. Des butées 21 disposées de part et d'autre du transporteur 20 immobilisent la palette dans une position donnée. Le dépôt du chargement sur la palette ou sur la dernière couche déposée est assuré par un dispositif 22 permettant de déplacer la charge verticalement. Dans la forme d'exécution représentée, il est constitué par un cadre horizontal 23, ayant la forme d'un étrier rectangulaire d'une largeur suffisante pour permettre à la charge de pénétrer à l'intérieur de cet étrier lors de l'avancée du plateau 16 (suivant la flèche F de la fig. 2).
On voit sur les fig. 3 à 8 les détails constructifs du dispositif 22. L'étrier 23 est constitué de fers profilés assemblés. Le long des faces internes de ses deux branches opposées 23a et 23b, I'étrier 23 est équipé de plaques 24 mobiles parallèlement à la branche centrale de l'étrier, dans des sens opposés.
Les plaques 24 sont montées de façon à pouvoir s'adapter à un chargement qui ne soit pas parfaite ment rectangulaire, ainsi qu'aux différences de dimensions de chargements résultant des tolérances admises dans la fabrication des caisses individuelles constituant les chargements. En fait, les plaques disposées le long de la branche latérale 23a de l'étrier, à savoir les plaques 24a, sont au nombre de deux et individuellement articulées par des axes 80a sur une traverse 81 a qui se déplace en restant parallèle à la branche 23a correspondante de l'étrier.
Cette traverse coulisse par une extrémité dans un guide 82a solidaire de la branche 23a, tandis que l'autre extrémité de la traverse est solidaire d'un profilé 83a équipé de galets 31 a qui roulent à l'intérieur d'un fer en U 84 qui fait partie de la face interne de la branche centrale 23c de l'étrier. Les galets 31 a présentent un boudin qui est en contact avec les bords des branches du profilé 84, un galet supplémentaire 85a maintenant ledit contact. De même, une traverse 81b se déplace parallèlement à la branche 23b, guidée par des organes 82b, 83b, 31b, 85b (fig. 7). La traverse 81b porte une plaque unique 24b, fixée par des axes 80b.
Le mouvement des plaques est produit par un vérin 25. Ce vérin déplace un levier 26 articulé autour d'un axe 27 qui transmet son mouvement aux traverses 81a et 81b par des bielles 28a et 28b qui font tourner des axes 29a et 29b portant des leviers 30a et 30b munie de galets 86a et 86b. Le déplacement de la traverse 81 a portant les deux plaques 24a est commandé par un galet 86a monté à l'extrémité d'un levier 30a (fig. 5), ce galet 86 agissant sur la traverse 81 a en un point équidistant des axes 80a des plaques 24a. Par contre, la plaque 24b unique fixée à la traverse 81b par des tiges 80b est déplacée par des galets 86b au nombre de deux et disposés en face des axes 80b.
Chacun des galets 86a et 86b est monté dans des boutonnières de l'extrémité fourchue du levier correspondant (fig. 8). Les mouvements simultanés des plaques 24a et 24b en regard sont d'amplitudes égales grâce au fait que les bielles 28a et 28b correspondant respectivement à ces deux groupes de plaques sont articulées sur le levier 26 de part et d'autre de l'axe 27, à une même distance de cet axe. Ainsi, les plaques sont toujours symétriques par rapport au plan médian
XX' de l'étrier.
Lorsque le dispositif 22 est dans la position 22a, indiquée schématiquement en pointillés sur la fig. 2, et que le chargement a été amené, par avancée du plateau, à la verticale de la palette, c'est-à-dire à l'intérieur de l'étrier, le rapprochement des plaques de serrage par la manoeuvre du vérin 25 applique les diverses caisses du chargement les unes contre les autres (fig. 3) et si ces caisses sont suffisamment rigides, on peut atteindre une valeur du serrage pour laquelle le dispositif 22 peut constituer un dispositif porteur. Cela veut dire que, Si l'on retire le plateau 16, la charge demeure en place à l'intérieur de l'étrier 23.
Le dispositif 22 peut se déplacer verticalement avec guidage par des galets 34 le long de colonnes 33. Le mouvement vertical du dispositif 22 est produit par des dispositifs connus, à câbles par exemple, non représentés en détail ici, pour la plus grande clarté de la figure. Chaque branche latérale de l'étrier est équipée de deux paires de galets 34, une paire étant fixée à la partie supérieure, l'autre paire à la partie inférieure, et ces paires de galets enserrent une baguette 87 solidaire de la colonne 33 correspondante. Pour éviter un flottement du cadre 23 entre les colonnes de guidage, il est prévu sur un côté du cadre (fig. 6) une paire de galets de calage 88 qui s'appliquent contre la face interne de la baguette 87. Ces galets sont soumis à la poussée d'un amortisseur en caoutchouc 89.
Les plaques de serrage 24a et 24b, représentées, portent des dents élastiques 90, dents qui viennent en contact avec le chargement et lui transmettent l'effort de serrage. Ces dents pourraient être remplacées par des organes élastiques de grande surface, par exemple des plaques en caoutchouc mousse.
I1 peut être nécessaire dans certains cas de prévoir des dents non plus élastiques mais rigides, éventuellement acérées, pour pénétrer superficiellement dans des caisses, en bois par exemple.
De ce qui vient d'être dit, il résulte qu'une fois la couche prise en charge par le dispositif 22, on peut ramener le plateau 16 en arrière, éventuellement après avoir légèrement soulevé la couche par ascension du dispositif 22. On fait ensuite descendre le dispositif 22 jusqu'à ce que la couche vienne au contact de la palette ou de la dernière couche déposée. On libère ensuite le chargement par desserrage des plaques 24 et l'on peut ensuite faire remonter le dispositif 22 en position 22a de réception de chargement. Cette opération se renouvellc jusqu'à chargement complet de la palette, le nombre de couches dépendant de la hauteur des caisses, de la charge admissible par la palette, et éventuellement de la différence de hauteur entre la surface supérieure de la palette et la face inférieure du plateau.
La palette chargée est ensuite évacuée par le dispositif transporteur 20.
Avec l'appareil qui vient d'être décrit, on peut effectuer également le déchargement de palettes portant des couches horizontales d'objets parallélépipédiques. La palette chargée étant amenée dans la position 19, la couche supérieure est prise en charge par le dispositif 22 selon un procesus qui peut se résumer brièvement ainsi:
descente du dispositif 22 de manière qu'il encadre la couche supérieure, serrage des plaques 24, légère remontée de la charge, avancement du plateau 16 de manière à l'amener sous la charge, desserrage des plaques éventuellement après un léger mouvement descendant du dispositif 22 de façon à venir poser la charge sur le plateau, recul du plateau, mise en action d'un dispositif de poussée analogue au dispositif 14 et amenant les caisses deux par deux sur un transporteur d'évacuation (non représenté) analogue au transporteur 2, mais disposé de l'autre côté du plateau par rapport au transporteur 2.
On pourrait, bien entendu, au lieu d'utiliser un plateau mobile horizontalement combiné avec un ascenseur mobile verticalement seulement, utiliser la combinaison d'un plateau fixe de rassemblement de la charge et d'un dispositif 22 mobile non seulement verticalement, mais encore latéralement, de façon qu'il puisse venir prendre la charge sur le plateau fixe.
On va maintenant décrire certains dispositifs auxiliaires de l'appareil représenté sur la fig. 2.
Tout d'abord, le déplacement du plateau 16 est produit par un vérin 55 disposé sous ce plateau et dont la tige de piston 56 est liée audit plateau (fig. 9).
La fig. 9 montre en détail le dispositif 14-15 assurant le passage sur le plateau 16 des caisses arrivant par le transporteur 2. Le levier 15 portant le rouleau 14 est articulé autour d'un axe 57 portant à ses extrémités des galets 58 qui peuvent se déplacer à l'intérieur de fers en U 58. Un étrier relie l'axe 57 au corps d'un vérin 60 commandant l'avance de l'axe 57. L'extrémité du piston 59 du vérin est liée au bâti. Sur le vérin 60 est fixé un vérin secondaire 61 commandant le basculement du levier 15 autour de l'axe 57. Pour ce faire, la tige du vérin 61 est articulée en 62 à l'extrémité coudée du levier 15.
On voit sur la fig. 9 les diverses positions du dispositif de passage, correspondant aux diverses étapes de ce passage. A partir de la position 15 en trait plein, correspondant à la fin de l'opération précédente, la manoeuvre du vérin 61 fait basculer le levier 15 pour l'amener dans la position 15a relevée.
Ensuite, la manoeuvre du vérin 60 déplace l'ensemble des vérins 60, 61 et du levier 15 pour amener ce levier à la position 15b. Un déplacement vers la droite de la tige 61 fait basculer le levier pour l'amener dans la position 1 5c où les rouleaux se trouvent derrière la charge à déplacer constituée par deux caisses 2a. En commandant ensuite le déplacement du corps de vérin 60 vers la gauche, on ramène les caisses 2a en position 2c sur la partie droite du plateau 16. Dans la forme d'exécution représentée, trois opérations du genre de celle décrite suffisent pour former une couche de chargement.
Les fig. 10 et 1 1 montrent un autre dispositif assurant le passage des caisses du transporteur au plateau ou inversement. Dans ce dispositif, deux poutres transversales 130 sont disposées en portique au-desus de la zone 2a et de la zone 3, transversalement à la direction de déplacement du plateau 16, de chaque côté de cette zone. Ces poutres supportent au-dessus d'elles un arbre transversal 131 par des paliers 132. L'arbre 131 porte à chacune de ses extrémités un pignon 134 engrenant avec un autre pignon 135 dont l'axe 136 est supporté par deux paliers 137 fixés à la partie inférieure des poutres 130. L'axe 136 porte une roue à chaîne 133 à une de ses extrémités. Les fig. 10 et 1 1 montrent en fait chacune une moitié différente du dispositif.
Une roue à chaîne 131 a entraîne l'arbre 131 à partir d'un moteur électrique non représenté. A l'extrémité du portique transversal et dans le même plan que chaque roue 133 (à sa droite sur la fig. 10) est disposée une roue à chaîne 138 identique à la roue 133 et reliée à elle par une chaîne 139. Les chaînes 139 portent chacune sur un de leurs maillons une extrémité d'un axe transversal 140, sur laquelle est articulé un levier présentant deux branches 141a et 141b perpendiculaires l'une à l'autre.
Les extrémités des branches 141 b sont reliées par un rouleau 142, tandis que chacune des extrémités des branches 141a porte un galet latéral 143 qui peut coulisser à l'intérieur d'un fer en U 144. Les branches 1 41a sont reliées par une traverse 145.
Le fer en U 144 est articulé en 146 par une extrémité au portique transversal, tandis que son autre extrémité est articulée à la tige d'un vérin 148 suspendu à un élément supérieur du portique transversal. Le vérin 148 permet de déplacer le fer en U 143 entre deux positions extrêmes, l'une inclinée représentée en trait plein sur la fig. 10, et l'autre horizontale représentée en traits pointillés.
Le mouvement de passage des caisses du transporteur 2 sur le plateau 16 s'effectue de droite à gauche sus la fig. 10. Une ligne de caisses 150, con s- tituée de deux caisses alignées, est entraînée par le rouleau 142 jusqu'à la position 151 sur le plateau.
Le levier 141 étant dans la position représentée sur la figure et la chaîne tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, le mouvement s'effectue de gauche à droite sur la figure, les galets 143 guidant le levier par déplacement dans la rigole du fer en U 144. Lorsque l'axe 140 atteint sensiblement sa position extrême droite, on commande par le vérin 148 la venue du fer 144 en position horizontale. Les rouleaux 142 viennent s'appuyer sur les caisses 150. ils les alignent et les entraînent de droite à gauche en les faisant passer sur une plaquette intermédiaire 152. Au moment où les caisses sont en position 151, l'axe 140, les galets 143, l'axe 136 sont sensiblement dans un même plan. Un mouvement inverse du vérin 148 amène alors le fer 144 dans la position inclinée.
De ce fait, les rouleaux 142 basculent vers la droite autour de l'axe 140 et cessent d'être en contact avec les caisses. Ils se relèvent ensuite puis repartent avec l'axe 136 vers la droite. A chacun des cycles du genre de celui qui vient d'être décrit correspond l'alignement de la paire de caisses sur le couloir 2 et son transfert sur le plateau en une position précise. Chaque ligne de caisses déplace celle qui l'a précédée sur le plateau.
Le dispositif qui vient d'être décrit peut être adapté pour le déchargement des palettes, c'està-dire pour décomposer une charge rectangulaire en ses rangées constitutives. Pour cela, on prévoit un dispositif transporteur d'évacuation analogue au couloir 2 et disposé par rapport au plateau 16 sur le côté opposé au couloir d'amenée. Le dispositif de passage est monté dans son ensemble de façon à pouvoir être décalé transversalement d'une quantité donnée. On place alors les rouleaux en position basse à droite des caisses 151 sur la fig. 10 et l'on fait avancer la charge successivement d'une quantité correspondant à la dimension transversale d'une rangée de deux caisses. Lorsqu'une rangée est arrivée sur le couloir d'évacuation, elle est entraînée et se sépare de la rangée qui la suit.
On peut ainsi évacuer rapidement un chargement donné provenant d'une palette.
Le couloir d'évacuation peut présenter des rouleaux disposés obliquement par rapport au sens d'amenée des caisses. Cette disposition oblique, combinée avec un sens convenable de rotation des rouleaux, a pour effet d'écarter la rangée amenée sur le couloir de celle qui la suit.
Lorsque les objets à empiler ne présentent pas uniformément des faces planes continues, par exemple des caisses ouvertes à leur partie supérieure, il convient, pour éviter des devers, que les couches soient disposées aussi rigoureusement que possible, l'une au-dessus de l'autre. On prévoit alors un dispositif d'alignement par butée, à l'intérieur de l'étrier.
La fig. 11 montre un dispositif de butée, dans le sens de déplacement du plateau, pour les caisses en position de chargement. Sur cette figure, le plateau, au cours d'une opération de chargement, se déplace de gauche à droite par roulement sur des galets 18.
Il amène ainsi une charge de la position 100 à la position 101 à l'intérieur du dispositif ascenseurdescenseur 22 à la verticale de la palette à charger, non représentée.
L'exactitude de la position 101 au-dessus de la palette est assurée par la venue en butée de la charge contre une barre d'alignement 102 montée élastiquement par des blocs amortisseurs 103 entre les extrémités de leviers 104 articulés à un portique 105 surmontant les palettes et faisant partie du bâti général. La butée 102 est mobile avec les leviers 104 et le mouvement de ces leviers est commandé par le mouvement du plateau 16. A cet effet, une rampe 107 disposée de chaque côté du plateau 16 coopère avec un galet 108 disposé à l'extrémité d'un levier coudé 109 articulé au bâti général en 110 et dont l'autre extrémité est reliée par une bielle 111 à un levier 112 solidaire d'une came 113 articulée en 114 à une traverse latérale 115 du portique 105.
L'action de la rampe 107 sur les galets 108 provoque le basculement du levier 104 jusqu'à une position fixe, la came possédant un élément de profil circulaire. Cette position correspond à l'alignement désiré du chargement à la verticale de la palette.
Pour assurer un compactage satisfaisant des caisses dans le sens du déplacement du plateau 16, celui-ci est équipé de taquets escamotables 116 montés à l'extrémité d'une tige 117 qui peut coulisser dans une bague 118 articulée en 119 en dessous de la surface du plateau 16. Les taquets 116 débordent la surface du plateau à travers des fentes 120 de ce plateau et ils peuvent coulisser dans ces fentes parallèlement à la direction de déplacement du plateau, des ressorts 121 hélicoïdaux montés sur les tiges 117 sollicitant ces taquets dans le sens de l'avancement du plateau. En position de groupage, c'est-à-dire le plateau étant décalé vers la gauche (position non représentée sur la figure), les taquets sont à gauche de la charge 100.
Au cours du déplacement de gauche à droite, les taquets suivent le mouvement des caisses de la charge et viennent en contact avec elles lorsque cette charge est en butée contre la barre 102, ou accidentellement avant si un obstacle tend à empêcher la charge de suivre le plateau. Les taquets assurent le compactage de la charge. Au cours du mouvement de retour du plateau, une nouvelle charge 100 ayant été amenée en position de groupage, ils s'escamotent pour passer sous cette charge grâce à l'inclinaison de leur arête supérieure 116b.
Lorsque le plateau est totalement escamoté, la butée 102 s'écarte du chargement qui, auparavant, a été serré par les plaques de l'étrier et celui-ci peut alors se déplacer verticalement pour déposer sa charge sur la palette. Le processus de déchargement d'une palette s'effectue dans l'ordre inverse. Le desserrage des plaques a lieu avant la venue de la butée 102 en position active, le plateau étant toutefois assez avancé pour supporter la charge.
Les commandes successives des divers mouvements des organes des dispositifs qui viennent d'être décrits sont assurées par un ensemble de contacteurs et de relais électriques, comme cela est bien connu en soi. Des sécurités sont prévues pour arrêter les mouvements en cas d'avarie ou de fausse manoeuvre.
Un mouvement est déclenché en principe par la fin du mouvement précédent. I1 est toutefois asservi à deux impératifs qui sont: la charge à déplacer doit être complète et bien en place et la charge précédente doit avoir été évacuée.
I1 va de soi que des modifications peuvent être apportées à la forme d'exécution qui vient d'être décrite. En particulier, on peut, lors de la formation d'un étage ou lors de la formation d'étages successifs, adopter un ordre de rangement différent de celui qui a été indiqué dans les dessins, par exemple disposer certaines caisses dans le sens longitudinal et d'autres dans le sens transversal.
REVENDICATIONS
I. Procédé de chargement et de déchargement de palettes de manutention au moyen de couches successives rectangulaires d'objets de forme parallélépipédique, caractérisé en ce qu'il consiste, lors du chargement, à serrer les éléments de chaque couche préalablement formée les uns contre les autres, suffisamment pour que ces éléments ne puissent se séparer sous l'action de la pesanteur, à transporter la couche en bloc avec maintien du serrage jusqu'à ce qu'elle repose sur la dernière couche mise en place
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
Method of loading and unloading handling pallets
and apparatus for carrying out this method
The present invention relates to a method for loading and unloading handling pallets and an apparatus for carrying out this method.
In recent years, many industries have used trays on which the goods to be transported are loaded in order to reduce handling and, consequently, waste of time. Such trays are known as pallets. Usually a number of objects are grouped on a pallet so that the time saving comes from the fact that transporting several objects on a pallet is not much more. long than transporting a single object. These pallets not only reduce handling times, but also make better use of storage space. In addition, the handling of pallets by specially designed transport vehicles is much simpler than that of the objects themselves.
The time saving is however generally reduced by the operation of loading the pallets, an operation which is commonly done by hand in the same way as the bed of a truck. Thus, attempts have been made to reduce the loading and unloading times of these pallets by carrying out these operations by means of more or less automatic devices. In the frequent case where the objects to be loaded on the pallets are parallelepipedal objects which are distributed in several stepped layers on the pallet, devices are known which, from previously formed layers, either manually or with the help of mechanical components ensure the successive placement of the various layers on the pallet.
In a known apparatus of this type, the layer formed on a movable plate is brought vertically to its desired position on the pallet, as close as possible to the last layer previously placed. By retracting the plate, the introduced layer falls on the already deposited layer.
This device first of all has the drawback of not allowing the unloading of handling pallets. Furthermore, not all objects can withstand a fall without damage, even from a low height and, finally, this fall does not guarantee a regular stacking of the layers.
The present invention proposes to remedy these drawbacks. For this purpose, it comprises a method of loading and unloading handling pallets n by means of successive rectangular layers, made up of parallelepiped-shaped objects such as boxes, which consists, in the case of loading, in clamping the elements of each layer previously formed against each other, enough so that these elements cannot separate under the action of gravity, to transport the layer in block with maintenance of the clamping until it rests on the last layer placed in place on the pallet and to release the layer from the clamping, the unloading operation being carried out according to the reverse process, namely: clamping of the upper layer, transport to an evacuation zone, then loosening.
The present invention also comprises an apparatus for carrying out the method.
This device is characterized in that it comprises a supply corridor for parallelepipedic objects laterally to a horizontal plate, members for bringing together a given number of objects in a contiguous position at the end of the supply corridor, members for align and pass on the tray the rows of objects thus formed at the end of the feed passage, members for ensuring the position of the layer thus formed on said tray, means for moving the tray so as to bring the loading layer vertical to the pallet, means for clamping the rectangular layer along two opposite sides or four sides two by two opposite, the clamping forces being parallel to the other two sides, means for moving the layer vertically so tight.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus which the invention comprises.
Fig. 1 is a schematic figure showing the circuit followed by the elementary objects constituting the load, with indication of the various operating stations.
Fig. 2 is a perspective view of said embodiment of the apparatus.
Fig. 3 is a plan view of a clamping device.
Fig. 4 is a side elevational view corresponding to FIG. 3.
Figs. 5, 6, 7 and 8 are respectively sections along V-V, VI-VI, VII-VII and VIII-VIII of FIG. 3.
Fig. 9 is a vertical section along IX-IX of FIG. 8.
Fig. 10 is an elevational view of a device ensuring the movement of objects, row by row, corresponding to a section along X-X of FIG. II.
Fig. 11 is an elevational view of a stop device.
The circulation of the objects which it is desired to arrange in successive layers on a pallet takes place from right to left in FIG. 1. The objects are constituted, in the embodiment shown, by boxes 1 of parallelepiped shape. These boxes are brought one by one by one or more suitable conveyor devices, here, for example, a raceway 2, at the end of which the boxes are grouped two by two. Three groups of two boxes constitute a layer which is effectively formed in 3 by juxtaposition, in three successive operations, of three rows of two boxes.
Each row 1a of two boxes is moved from zone 2a to zone 3 by appropriate members and the rows are arranged against each other so as to form a rectangular load. This load is then transported en bloc in zone 5, vertically above the pallet to be loaded 6. Means are provided for depositing the load on the layer already deposited or on the pallet itself. Then, the loaded pallet 7 is removed, by the raceway 8, for example.
The embodiment of the apparatus shown in FIG. 2 realizes the circuit of FIG. 1. The raceway 2 consists of a series of rollers and the end zone 2a for collecting the boxes two by two is preceded by an accelerator roller 11 driven by a motor 12 and which, as is well known per se , creates a gap in space and therefore in time between the box that has just passed over it and the next box. This roller operates intermittently, stopping after each passage of two cases. This stop is controlled by contacts driven in by the boxes in place in zone 2a. The boxes 1a are therefore placed one against the other, the end box being in abutment against a rim 13.
A thrust member constituted by a horizontal roller 14 disposed at the end of a lever 15 causes the pairs of boxes to pass from zone 2a to zone 3 under the control of a mechanism which will be described in detail later. The roller 14 aligns the boxes 1a and brings them to a plate 16 arranged slightly lower than the upper surface of the rollers in zone 2a. The rows of two boxes come to be placed against each other, an end stop 17 being provided. The plate 16 is movable on support rollers 18, parallel to the direction of the path 2, under the action of an invisible device, described later. This movement brings the boxes constituting the loading layer vertically to the pallet to be loaded 19 arranged below on a conveyor device 20, of the roller type in the embodiment shown.
The pallet has been brought onto the device 20 by means not shown, for example a conveyor carriage or an auxiliary corridor. Stops 21 arranged on either side of the conveyor 20 immobilize the pallet in a given position. The load is deposited on the pallet or on the last deposited layer is provided by a device 22 allowing the load to be moved vertically. In the embodiment shown, it consists of a horizontal frame 23, having the shape of a rectangular stirrup of sufficient width to allow the load to enter inside this stirrup during the advance of the plate 16 (according to arrow F in fig. 2).
We see in fig. 3 to 8 the constructive details of the device 22. The stirrup 23 consists of assembled profiled irons. Along the internal faces of its two opposite branches 23a and 23b, the stirrup 23 is equipped with plates 24 movable parallel to the central branch of the stirrup, in opposite directions.
The plates 24 are mounted so as to be able to adapt to a load which is not perfectly rectangular, as well as to the differences in load dimensions resulting from the tolerances allowed in the manufacture of the individual boxes constituting the loads. In fact, the plates arranged along the lateral branch 23a of the caliper, namely the plates 24a, are two in number and individually articulated by axes 80a on a cross member 81a which moves while remaining parallel to the branch. 23a of the caliper.
This cross member slides through one end in a guide 82a integral with the branch 23a, while the other end of the cross member is integral with a section 83a equipped with rollers 31a which roll inside a U-shaped iron 84 which forms part of the internal face of the central branch 23c of the caliper. The rollers 31a have a coil which is in contact with the edges of the branches of the section 84, an additional roller 85a maintaining said contact. Likewise, a cross member 81b moves parallel to the branch 23b, guided by members 82b, 83b, 31b, 85b (FIG. 7). The crossbar 81b carries a single plate 24b, fixed by axes 80b.
The movement of the plates is produced by a jack 25. This jack moves a lever 26 articulated around an axis 27 which transmits its movement to the crosspieces 81a and 81b by connecting rods 28a and 28b which rotate the axes 29a and 29b carrying levers. 30a and 30b provided with rollers 86a and 86b. The movement of the cross member 81a carrying the two plates 24a is controlled by a roller 86a mounted at the end of a lever 30a (FIG. 5), this roller 86 acting on the cross member 81 a at a point equidistant from the axes 80a. of the plates 24a. On the other hand, the single plate 24b fixed to the cross member 81b by rods 80b is moved by rollers 86b, two in number and arranged opposite the axes 80b.
Each of the rollers 86a and 86b is mounted in buttonholes in the forked end of the corresponding lever (Fig. 8). The simultaneous movements of the facing plates 24a and 24b are of equal amplitudes thanks to the fact that the connecting rods 28a and 28b corresponding respectively to these two groups of plates are articulated on the lever 26 on either side of the axis 27, at the same distance from this axis. Thus, the plates are always symmetrical with respect to the median plane
XX 'of the caliper.
When the device 22 is in position 22a, shown diagrammatically in dotted lines in FIG. 2, and that the load has been brought, by advancing the plate, vertically to the pallet, that is to say inside the bracket, the clamping plates being brought together by the operation of the jack 25 applies the various boxes of the load against each other (fig. 3) and if these boxes are sufficiently rigid, a tightening value can be reached for which the device 22 can constitute a carrier device. This means that, if the plate 16 is removed, the load remains in place inside the caliper 23.
The device 22 can move vertically with guidance by rollers 34 along columns 33. The vertical movement of the device 22 is produced by known devices, cables for example, not shown in detail here, for the greater clarity of the figure. Each lateral branch of the caliper is equipped with two pairs of rollers 34, one pair being fixed to the upper part, the other pair to the lower part, and these pairs of rollers enclose a rod 87 integral with the corresponding column 33. To prevent the frame 23 from floating between the guide columns, there is provided on one side of the frame (FIG. 6) a pair of setting rollers 88 which are applied against the internal face of the rod 87. These rollers are subjected to the thrust of a rubber shock absorber 89.
The clamping plates 24a and 24b, shown, carry elastic teeth 90, teeth which come into contact with the load and transmit the clamping force to it. These teeth could be replaced by elastic members with a large surface area, for example foam rubber plates.
I1 may be necessary in certain cases to provide teeth that are no longer elastic but rigid, possibly sharp, to penetrate superficially into boxes, for example wood.
From what has just been said, it follows that once the layer is taken over by the device 22, the plate 16 can be brought back, possibly after having slightly lifted the layer by lifting the device 22. We then do lower the device 22 until the layer comes into contact with the pallet or the last layer deposited. The load is then released by loosening the plates 24 and the device 22 can then be raised to the load receiving position 22a. This operation is repeated until full loading of the pallet, the number of layers depending on the height of the boxes, the load admissible by the pallet, and possibly the height difference between the upper surface of the pallet and the lower face. of the plateau.
The loaded pallet is then removed by the conveyor device 20.
With the device which has just been described, it is also possible to unload pallets carrying horizontal layers of parallelepipedic objects. The loaded pallet being brought into position 19, the upper layer is taken over by the device 22 according to a process which can be briefly summarized as follows:
lowering of the device 22 so that it frames the upper layer, clamping of the plates 24, slight raising of the load, advancement of the plate 16 so as to bring it under the load, loosening of the plates possibly after a slight downward movement of the device 22 so as to put the load on the tray, retreat of the tray, actuation of a pushing device similar to device 14 and bringing the boxes two by two on an evacuation conveyor (not shown) similar to conveyor 2 , but placed on the other side of the platform from the conveyor 2.
One could, of course, instead of using a horizontally movable platform combined with a vertically movable elevator only, use the combination of a fixed load collecting tray and a device 22 movable not only vertically, but also laterally. , so that it can come and take the load on the fixed platform.
We will now describe certain auxiliary devices of the apparatus shown in FIG. 2.
First of all, the displacement of the plate 16 is produced by a jack 55 disposed under this plate and whose piston rod 56 is linked to said plate (FIG. 9).
Fig. 9 shows in detail the device 14-15 ensuring the passage on the plate 16 of the boxes arriving by the conveyor 2. The lever 15 carrying the roller 14 is articulated around an axis 57 carrying at its ends rollers 58 which can move. inside U-shaped irons 58. A caliper connects the pin 57 to the body of a jack 60 controlling the advance of the pin 57. The end of the piston 59 of the jack is linked to the frame. On the jack 60 is fixed a secondary jack 61 controlling the tilting of the lever 15 around the axis 57. To do this, the rod of the jack 61 is articulated at 62 at the bent end of the lever 15.
It is seen in fig. 9 the various positions of the passage device, corresponding to the various stages of this passage. From position 15 in solid lines, corresponding to the end of the previous operation, the operation of the jack 61 causes the lever 15 to tilt to bring it into the raised position 15a.
Then, the operation of the jack 60 moves all of the jacks 60, 61 and of the lever 15 to bring this lever to position 15b. A movement to the right of the rod 61 causes the lever to swing to bring it into the position 15c where the rollers are behind the load to be moved consisting of two boxes 2a. By then controlling the movement of the cylinder body 60 to the left, the boxes 2a are returned to position 2c on the right side of the plate 16. In the embodiment shown, three operations of the type described are sufficient to form a layer. loading.
Figs. 10 and 11 show another device ensuring the passage of the boxes from the conveyor to the tray or vice versa. In this device, two transverse beams 130 are arranged in a gantry above zone 2a and zone 3, transversely to the direction of movement of plate 16, on each side of this zone. These beams support above them a transverse shaft 131 by bearings 132. The shaft 131 carries at each of its ends a pinion 134 meshing with another pinion 135 whose axis 136 is supported by two bearings 137 fixed to the lower part of the beams 130. The axle 136 carries a chain wheel 133 at one of its ends. Figs. 10 and 11 actually each show a different half of the device.
A chain wheel 131 a drives the shaft 131 from an electric motor, not shown. At the end of the transverse gantry and in the same plane as each wheel 133 (to its right in FIG. 10) is arranged a chain wheel 138 identical to the wheel 133 and connected to it by a chain 139. The chains 139 each carry on one of their links one end of a transverse axis 140, on which is articulated a lever having two branches 141a and 141b perpendicular to one another.
The ends of the branches 141b are connected by a roller 142, while each of the ends of the branches 141a carries a side roller 143 which can slide inside a U-shaped iron 144. The branches 1 41a are connected by a cross member. 145.
The U-shaped iron 144 is articulated at 146 by one end to the transverse gantry, while its other end is articulated to the rod of a jack 148 suspended from an upper element of the transverse gantry. The jack 148 makes it possible to move the U-shaped iron 143 between two extreme positions, one inclined shown in solid lines in FIG. 10, and the other horizontal shown in dotted lines.
The passage movement of the boxes of the transporter 2 on the plate 16 is carried out from right to left in FIG. 10. A line of boxes 150, consisting of two aligned boxes, is driven by roller 142 to position 151 on the tray.
The lever 141 being in the position shown in the figure and the chain rotating clockwise, the movement takes place from left to right in the figure, the rollers 143 guiding the lever by displacement in the channel of the U-shaped iron 144. When the axis 140 substantially reaches its extreme right position, the actuator 148 is ordered to bring the iron 144 into a horizontal position. The rollers 142 come to rest on the boxes 150. They align them and drive them from right to left by passing them over an intermediate plate 152. When the boxes are in position 151, the axis 140, the rollers 143 , the axis 136 are substantially in the same plane. A reverse movement of the jack 148 then brings the iron 144 into the tilted position.
As a result, the rollers 142 tilt to the right about the axis 140 and cease to be in contact with the boxes. They then get up and leave with axis 136 to the right. Each of the cycles of the type just described corresponds to the alignment of the pair of boxes on the lane 2 and its transfer to the platform in a precise position. Each row of crates moves the one that preceded it on the board.
The device which has just been described can be adapted for unloading pallets, that is to say for breaking down a rectangular load into its constituent rows. For this, there is provided an evacuation conveyor device similar to the corridor 2 and disposed relative to the plate 16 on the side opposite to the supply corridor. The passage device is mounted as a whole so that it can be transversely offset by a given amount. The rollers are then placed in the lower position to the right of the boxes 151 in FIG. 10 and the load is successively advanced by an amount corresponding to the transverse dimension of a row of two boxes. When a row has arrived in the evacuation corridor, it is drawn in and separates from the row following it.
A given load from a pallet can thus be quickly removed.
The discharge corridor may have rollers arranged obliquely with respect to the direction of supply of the boxes. This oblique arrangement, combined with a suitable direction of rotation of the rollers, has the effect of separating the row brought into the corridor from that which follows it.
When the objects to be stacked do not have uniform continuous flat faces, for example boxes open at their upper part, in order to avoid slopes, the layers should be arranged as strictly as possible, one above the top. 'other. An alignment device is then provided by stopper, inside the caliper.
Fig. 11 shows a stop device, in the direction of movement of the tray, for boxes in the loading position. In this figure, the plate, during a loading operation, moves from left to right by rolling on rollers 18.
It thus brings a load from position 100 to position 101 inside the elevator / elevator device 22 vertically to the pallet to be loaded, not shown.
The accuracy of the position 101 above the pallet is ensured by the abutment of the load against an alignment bar 102 resiliently mounted by damping blocks 103 between the ends of levers 104 articulated to a gantry 105 overcoming the pallets and forming part of the general frame. The stop 102 is movable with the levers 104 and the movement of these levers is controlled by the movement of the plate 16. For this purpose, a ramp 107 arranged on each side of the plate 16 cooperates with a roller 108 arranged at the end of an angled lever 109 articulated to the general frame at 110 and the other end of which is connected by a connecting rod 111 to a lever 112 integral with a cam 113 articulated at 114 to a lateral cross member 115 of the gantry 105.
The action of the ramp 107 on the rollers 108 causes the lever 104 to tilt to a fixed position, the cam having a circular profile element. This position corresponds to the desired alignment of the load vertically on the pallet.
To ensure satisfactory compaction of the boxes in the direction of movement of the plate 16, the latter is equipped with retractable cleats 116 mounted at the end of a rod 117 which can slide in a ring 118 articulated at 119 below the surface. of the plate 16. The tabs 116 protrude from the surface of the plate through the slots 120 of this plate and they can slide in these slots parallel to the direction of movement of the plate, helical springs 121 mounted on the rods 117 urging these tabs in the direction of the advance of the plate. In the grouping position, that is to say the plate being shifted to the left (position not shown in the figure), the cleats are to the left of the load 100.
During movement from left to right, the cleats follow the movement of the load boxes and come into contact with them when this load is in abutment against the bar 102, or accidentally before if an obstacle tends to prevent the load from following the load. tray. The cleats ensure the compaction of the load. During the return movement of the plate, a new load 100 having been brought into the grouping position, they retract to pass under this load thanks to the inclination of their upper edge 116b.
When the platform is fully retracted, the stop 102 moves away from the load which, previously, was clamped by the plates of the caliper and the latter can then move vertically to deposit its load on the pallet. The process of unloading a pallet is carried out in reverse order. The plates are released before the stop 102 comes into the active position, the plate being however advanced enough to support the load.
The successive controls of the various movements of the members of the devices which have just been described are provided by a set of contactors and electrical relays, as is well known per se. Safeties are provided to stop movements in the event of damage or incorrect operation.
In principle, a movement is triggered by the end of the previous movement. It is however subject to two requirements which are: the load to be moved must be complete and properly in place and the previous load must have been removed.
It goes without saying that modifications can be made to the embodiment which has just been described. In particular, it is possible, during the formation of a stage or during the formation of successive stages, to adopt a storage order different from that which has been indicated in the drawings, for example to arrange certain boxes in the longitudinal direction and others in the transverse direction.
CLAIMS
I. Method of loading and unloading handling pallets by means of successive rectangular layers of parallelepiped shaped objects, characterized in that it consists, during loading, in clamping the elements of each layer previously formed against each other. others, enough so that these elements cannot separate under the action of gravity, to transport the layer in block with maintenance of the tightening until it rests on the last layer placed
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.