Procédé pour réaliser automatiquement le décaissement
et la mise en caisses d'objets
et machine pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention a pour objet un procédé pour réaliser automatiquement le décaissement et la mise en caisses d'objets au moyen d'une machine comprenant plusieurs séries de têtes preneuses, chaque série étant montée sur un support mobile se déplaçant au-dessus d'au moins deux transporteurs rectilignes affectés l'un au transport des objets, l'autre au transport des caisses.
Les différents types connus de machines utilisées par exemple pour décaisser les bouteilles comprennent généralement une ou plusieurs séries de têtes preneuses montées sur des supports mobiles qui sont disposés au-dessus d'au moins deux tapis roulants ou transporteurs destinés, le premier à amener les caisses de bouteilles sous lesdites têtes preneuses et le deuxième à évacuer les bouteilles décaissées, lesdites têtes preneuses étant agencées de manière à saisir en bloc les bouteilles des caisses amenées par le premier tapis au fur et à mesure que lesdites caisses se présentent, et à déposer ensuite lesdites bouteilles sur le deuxième tapis.
Généralement, les supports mobiles des têtes preneuses sont montés, soit sur des bras pivotants effectuant un mouvement de va-et-vient entre les deux transporteurs de manière à saisir les bouteilles disposées dans les caisses apportées par le premier transporteur puis à déposer ces bouteilles sur le deuxième transporteur, soit sur un plateau pivotant qui surplombe les extrémités des deux transporteurs sur lesquels sont amenées les caisses de bouteilles et sont déposées les bouteilles décaissées. L'ensemble de ces machines connues présente un grave inconvénient dû au fait qu'aucune d'elles ne permet de réaliser d'une manière continue la synchronisation parfaite entre le déplacement des têtes preneuses et celui des surfaces d'acheminement des transporteurs.
C'est ainsi que dans les machines du premier type précité on est conduit à une série d'opérations discontinues exigeant en particulier l'arrêt momentané des transporteurs lorsque les têtes preneuses se trouvent au-dessus des bouteilles à décaisser, puis lorsque ces mêmes têtes preneuses doivent déposer les bouteilles sur le deuxième transporteur.
Dans le cas des machines du deuxième type un grave inconvénient réside dans le fait que les têtes preneuses (portées par le plateau pivotant) ne se déplacent pas suivant des trajectoires parallèles à celles des chemins de roulement des transporteurs (à trajectoires rectilignes), de telle sorte qu'elles ne peuvent fonctionner convenablement qu'avec des caisses de bouteilles dont les dimensions sont bien déterminées et relativement faibles, en particulier de manière à limiter au maximum la distance séparant les têtes preneuses situées vers la périphérie du plateau porteur des têtes situées vers le centre et à limiter par suite les écarts de vitesses existant entre ces têtes. Cela limite considérablement les possibilités d'utilisation de telles machines.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à donner auxdits supports des têtes preneuses un mouvement continu de vitesse constante selon une trajectoire fermée comportant au moins deux parties rectilignes parallèles auxdits transporteurs, à entraîner ces transporteurs d'une manière continue avec cette même vitesse constante, et à mettre lesdites têtes preneuses en action pendant qu'elles parcourent lesdites parties rectilignes.
On voit que, grâce à ce procédé, le décaissage, par exemple de bouteilles, peut être effectué d'une manière parfaite étant donné que les différentes ma oeuvres exécutées par les têtes preneuses peuvent se dérouler tout au long des parties rectilignes des trajectoires qu'elles parcourent, les caisses ou les objets amenés ou évacués par les transporteurs se déplaçant alors pendant tout le temps de ces manoeuvres exactement à l'aplomb de ces têtes preneuses.
I1 en résulte une simplification considérable à la fois pour les mécanismes d'entraînement des supports mobiles des têtes preneuses, et pour ceux des transporteurs. D'autre part, la surveillance d'une telle machine peut être réduite au maximum.
L'invention a également pour objet une machine pour la mise en oeuvre du procédé précité, caractérisée en ce que les supports mobiles des têtes preneuses sont entraînés d'une manière continue en circuit fermé le long d'un chemin de guidage présentant au moins deux parties rectilignes distinctes, les transporteurs étant disposés sous lesdites parties rectilignes et parallèlement à celles-ci, et en ce qu'elle comprend des moyens agencés de manière à imprimer auxdits supports mobiles et auxdits transporteurs une même vitesse linéaire constante, la mise en action desdites têtes preneuses étant synchronisée avec le déplacement desdits supports mobiles le long de leur chemin de guidage de telle sorte que les manoeuvres d'enlèvement et de pose des objets s'effectuent lorsque lesdits supports mobiles parcourent lesdites parties rectilignes.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de la machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention:
la fig. 1 illustre schématiquement le principe du fonctionnement d'une première forme d'exécution;
la fig. 2 illustre schématiquement le principe du fonctionnement d'une seconde forme d'exécution;
la fig. 3 montre en élévation une machine fonctionnant selon le principe illustré par la fig. 1 ;
la fig. 4 montre en plan la machine de la fig. 3
la fig. 5 est une vue latérale de la machine de la fig. 3
la fig. 6 montre schématiquement les moyens d'entraînement des tapis roulants et des têtes preneuses de la machine;
la fig. 7 est une vue schématique partielle et en élévation d'une machine à encaisser les bouteilles ou autres objets et équipée d'un dispositif groupeur;
la fig. 8 est une vue schématique partielle, en plan, de la machine de la fig. 7 ;
la fig. 9 est une vue en élévation et à plus grande échelle du même dispositif groupeur de la machine des fig. 7 et 8;
la fig. 10 est une vue en plan et à plus grande échelle du même dispositif;
la fig. 1 1 est une coupe suivant la ligne XI-XI de la fig. 9 ;
la fig. 12 est une coupe suivant la ligne XII-XII de la fig. 9 ;
la fig. 13 est une vue en bout suivant la flèche F de la fig. 9;
la fig. 14 montre en plan une série de têtes preneuses équipées d'une grille d'écartement;
la fig. 15 est une vue en élévation de la série de têtes de la fig. 14
la fig. 16 est une vue latérale de la série de têtes de la fig. 14.
La machine représentée à la fig. 1 comprend des séries de têtes preneuses destinées à saisir en bloc des objets, par exemple des bouteilles, pour les mettre dans des caisses ou pour les décaisser, ces têtes étant montées sur des supports mobiles A, Al, AS, A3 entraînés par une bande ou chaîne sans fin 1 passant sur deux poulies horizontales 2, 2' distantes l'une de l'autre, de manière à faire parcourir aux supports A, At, A2, A3 un circuit fermé suivant une trajectoire présentant au moins deux portions rectilignes distinctes, représentées schématiquement en Dt et D2.
Sous chacun des deux brins rectilignes formés par la bande ou chaîne 1 sont disposés respectivement un transporteur T1 et un transporteur T2 parallèlement à chacun de ces brins. L'une au moins des poulies 2 est motrice et, en tournant, fait cheminer la bande 1 suivant un mouvement uniforme et continu, les surfaces de roulement des transporteurs T1 et T2 se déplaçant de leur côté dans le même sens et à la même vitesse que les brins rectilignes de la bande 1 au-dessous desquels elles se trouvent respectivement.
Le transporteur T1 étant affecté par exemple à l'amenée des caisses de bouteilles, et le transporteur
T2 à l'évacuation des bouteilles enlevées des caisses, les mouvements de décaissage et de pose effectués par les têtes preneuses portées par les supports A, Aj, A2, AS sont synchronisés avec le déplacement de ces supports de telle sorte que le décaissage et la pose des bouteilles s'effectuent lorsque ces supports mobiles parcourent respectivement les deux trajectoires rectilignes Dt et D2.
On voit que grâce à cette synchronisation les opérations de décaissage et de pose peuvent être réalisées à la suite, d'une manière continue, sans aucun arrêt momentané de la bande 1 ou de transporteurs T1 et T2, étant donné qu'au cours de ces manoeuvres il n'existe aucun mouvement relatif de cheminement entre les organes de préhension et les caisses ou surfaces de pose des transporteurs.
On verra plus loin en détail, à l'occasion des fig. 3 à 5, la mise en oeuvre de ce procédé.
De préférence, les supports mobiles portant les séries de têtes preneuses sont répartis le long de la bande ou chaîne 1 de telle sorte que dès qu'une série de têtes preneuses associée par exemple à un support A1 se trouve en fin de la trajectoire rectiligne D1, la série de têtes preneuses associée au support mobile suivant A se trouve en début de la trajectoire rectiligne D1 et prête à décaisser les bouteilles d'une nouvelle caisse. Il en est de même pour l'opération de pose des bouteilles le long de la trajectoire rectiligne D2 le long de laquelle on a représenté schématiquement un support mobile de têtes preneuses A2 prêt à déposer les bouteilles qu'il a prises sur le transporteur T1 et un support mobile de têtes preneuses A3 en fin d'opération de pose.
On voit que de cette manière il n'y a pratiquement aucun temps mort dans la succession des opérations de décaissage et de pose réalisées par les différentes séries de têtes preneuses.
D'une manière générale le procédé exposé précédemment et suivant lequel les opérations de décaissage et de pose des bouteilles sont effectuées par une série de têtes preneuses le long de trajectoires rectilignes parcourues par ces séries de têtes preneuses parallèlement à, et à la même vitesse que des transporteurs associés, peut être étendu au cas d'un plus grand nombre de transporteurs comme illustré schématiquement à la fig. 2.
On voit, dans le cas de cette figure, qu'à une même bande ou chaîne sans fin 1' entraînant suivant un circuit fermé une série de supports mobiles de têtes preneuses A1, A2, A3 ... As sont associés quatre transporteurs T1, T2, T3, T4 qui sont affectés respectiement: Tl, T3 au transport des caisses de bouteilles en cours de décaissage et T2, T. à l'évacuation des bouteilles décaissées.
On a indiqué par des flèches sur la fig. 2 le sens de cheminement des nappes de roulement de ces transporteurs qui se déplacent, comme dans le cas de la fig. 1, exactement à la même vitesse que la bande ou chaîne sans fin 1'.
On a représenté en détail aux fig. 3 à 5 une machine fonctionnant suivant le principe de la fig. 1.
Cette machine comprend un socle ou bâti la supportant, d'une part, deux transporteur T1 et T2 disposés latéralement et, d'autre part, par deux colonnes centrales 3, 3', des poulies 2, 2' entraînant une bande sans fin 1, à laquelle sont reliés des supports mobiles de têtes preneuses A, Al, A2, A3. La distance entre les axes 4, 4' de ces deux poulies qui détermine la longueur des trajectoires rectilignes Dl et D2 le long desquelles doivent s'effectuer les opérations de décaissage et de pose des bouteilles, ainsi que le diamètre de ces deux poulies, sont choisis de telle sorte que les deux demi-circonférences (représentées en traits mixtes en 5, 5' à la fig.
4) qui raccordent entre elles ces portions de trajectoires rectilignes aient l & même longueur que ces dernières afin que les quatre supports mobiles de têtes preneuses A, Al, A3, A3 se trouvent toujours simultanément en coïncidence avec le début ou la fin de ces trajectoires rectilignes comme représenté à la fig 4.
Le transporteur T2 représenté est un transporteur à palettes dont la surface se déplace à la même vitesse linéraire que la bande sans fin 1. De son côté, le transporteur T1 représenté est un simple transporteur à rouleaux auquel sont associées deux chaînes sans fin 6 disposées latéralement de part et d'autre des rouleaux de ce transporteur et comportant entre elles une série de barettes transversales 7 destinées à entraîner les caisses de bouteilles 8 sous la bande sans fin 1.
Ces chaînes sans fin 6 cheminent également à la même vitesse que la bande sans fin 1 et le mouvement des barettes transversales 7 est synchronisé avec le mouvement des supports mobiles de têtes preneuses A, A1, A2, A3 de telle sorte que chaque caisse 8, lorsqu'elle est entraînée sur le transporteur T1 par une barette 7, se trouve automatiquement et exactement à l'aplomb d'une série de têtes preneuses.
Des mouvements propres de préhension et de pose des têtes preneuses sont également synchronisés avec leur déplacement de telle sorte que leurs ma oeuvres de préhension puis de remontée des bouteilles s'effectuent lorsqu'elles parcourent la trajectoire rectiligne D1, tandis que les manoeuvres qu'elles effectuent pour descendre et poser les bouteilles sur le transporteur T2 s'effectuent le long de la trajectoire rectiligne D2.
La synchronisation du mouvement des supports mobiles des têtes preneuses avec celui des transporteurs ainsi que la synchronisation de ces mouvements avec les manoeuvres de préhension et de pose effectuées par les têtes preneuses peuvent être obtenues d'une manière simple par des mécanismes de types connus.
On a représenté simplement à la fig. 6, et très schématiquement, un mécanisme pour l'entraînement, en synchronisme et à la même vitesse, de la roue motrice 2' et des transporteurs T1, T2. Un même moteur 8 auquel est accouplé un réducteur 9 entraîne, d'une part, la poulie 2' par l'intermédiaire d'un 'pignon de sortie 10 du réducteur entraînant par une chaîne 11 un pignon 12 calé sur l'axe 4' de la poulie 2' et, d'autre part, les transporteurs T1 et T2 par l'intermédiaire d'engrenages coniques 13 et de pignons et de chaînes 14.
On pourrait naturellement prévoir une machine comprenant des séries de têtes preneuses se déplaçant suivant un circuit fermé à portions de trajectoires rectilignes en nombre supérieur à celui des machines représentées, en combinaison avec un nombre correspondant de transporteurs.
La machine des fig. 7 et 8, qui est du-même type que celle décrite plus haut, comporte un dispositif groupeur aménagé sur l'un des transporteurs 100 de manière à pouvoir fonctionner comme machine à encaisser.
Ce dispositif comprend plusieurs couloirs de guidage 102, 102a, 102b, 102c dans lesquels les objets, par exemple des bouteilles disposées en vrac en 103 s'engagent une à une lorsqu'elles sont entraînées par la bande du transporteur dans le sens de la flèche.
Ces couloirs de guidage sont formés par des organes disposés en saillie au-dessus du chemin du transporteur et constitués par des plaques parallèles 104, 104a, 104b, 104c, 104d, dont l'écartement correspond sensiblement au diamètre de ces bouteilles.
Ces plaques sont fixes longitudinalement par rapport au chemin du transporteur. Elles comportent chacune une partie mobile tranversalement par rapport au chemin du transporteur et désignée précisement par les références 104 à 104d, ainsi qu'une partie fixe disposée dans leur prolongement et désignée par les références 105 à 105d respectivement.
Les différentes plaques mobiles 104, 1 04a 1 04d sont montées pivotantes à l'une de leurs extrémités situées à l'opposé des plaques fixes 105 à 105d, autour d'axes perpendiculaires au chemin du transporteur, ce qui leur permet d'être amenées par pivotement dans la position représentée en traits mixtes à la fig. 10 en 104', 104'a... 104'd.
Ces différentes plaques mobiles sont montées de la manière suivante: elles sont montées, à l'une de leurs extrémités, à la partie inférieure de tiges 106, elles-mêmes portées à leur partie supérieure par un commun transversal 107 disposé au-dessus du transporteur. Ces tiges 106 tourillonnent dans des orifices ménagés dans ce support 107, lequel est constitué par une barre soutenue à ses deux extrémités par des montants 108 dont les pieds sont assujettis par des manchons 109 sur des flaques fixes 110 du châssis du transporteur.
A leur autre extrémité, les plaques mobiles 104 ... 104d sont portées d'une manière analogue par des tiges 111 qui traversent à leur partie supérieure des orifices allongés 112 percés dans le fond d'un support commun constitué par une armature 113 disposée au-dessus du transporteur. La partie supérieure de ce support forme une glissière dans laquelle est montée coulissante une barre 114 sur laquelle sont fixées et tourillonnent les extrémités supérieures des tiges 111. Cette barre 114 sert à commander le pivotement des plaques mobiles 104, 1 04a ... 104d par déplacement transversal suivant l'une ou l'autre des flèches g et h. Ce mouvement transversal est autorisé par la présence des lumières 112 ménagées dans le fond du support et dans lesquelles les tiges 111 coulissent durant ce mouvement.
La translation de la barre 114 peut être commandée manuellement ou automatiquement, par exemple au moyen d'une came 115 montée en regard del'extréplacé entre l'axe de pivotement 117 de cette came et l'extrémité de la barre 114 pour maintenir constamment en contact cette barre et cette came. La longueur de la course de la barre 114 qui est commandée par la came 115 est telle qu'à partir de la position représentée en traits pleins à la fig. 10, la rotation de la came 115 amène les plaques mobiles dans des positions intermédiaires représentées en pointillé en 104'... 104'd pour lesquelles leur extrémité mobile se trouve sensiblement à mi-largeur des couloirs de guidage fixes formés par les plaques fixes 105, 105a... 105d.
Ce décalage transversal des extrémités des plaques mobiles peut s'obtenir, suivant une variante, par simple déformation de ces plaques par flexion.
A l'extrémité de sortie de ces couloirs fixes de guidage est disposée une plaque mobile 118, disposée transversalement et qui forme, d'une part, une butée d'alignement pour les bouteilles se présentant à la sortie de ce couloir de guidage fixe, et, d'autre part, un moyen de blocage momentané pour ces mêmes bouteilles. Cette plaque 118 est portée à ses deux extrémités par deux bras pivotants 119, articulés en 120 sur deux montants 121 eux-mêmes fixés à leur partie inférieure sur les flasques 110 du bâti du transporteur.
La plaque mobile 118 est monté de manière à pouvoir venir par pivotement des bras 119 dans le sens de la flèche i dans une position haute représentée en pointillé en 118', positon pour laquelle elle permet aux bouteilles rangées dans les couloirs de guidage fixes d'être entraînées par le mouvement du transporteur. Ce mouvement de basculement ou l'effacement de cette butée mobile peut être commandé soit à la main, soit automatiquement au moyen d'une came 122 de la manière suivante:
Les deux bras 119 sont portés par un axe 123 tourillonnant dans les deux montants 121, et un bras 124 portant un galet 125 est calé sur cet axe 123 (fig. 13) de telle sorte que ce galet 125 porte sur la came 122. Celle-ci est portée par un axe 126 qui est monté pivotant par ses extrémités à la partie supérieure du montant 121.
En outre, un ressort de rappel 127 disposé entre le bras 124 et l'axe 126 de la came 122 maintient toujours en contact le galet 125 et cette came. En outre, la disposition est telle que dans la positition de fermeture de la butée 118 représentée en traits pleins à la fig. 9, la pression qui est exercée sur cette plaque 118 par les bouteilles se présentant à la sortie des couloirs fixes de guidage tend précisément à appliquer le galet 125 sur la came 122 et maintient cette plaque 118 dans la position de fermeture.
La machine comprend également des moyens pour synchroniser le mouvement des deux cames 115 et 122 de telle sorte que le mouvement de pivotement qui amène les plaques mobiles 104 ... 1 04d dans la position 104'... 104'd s'effectue en même temps que, ou légèrement avant, l'effacement de la plaque formant butée d'alignement 118.
Cette synchronisation des deux cames 115 et 122 est effectuée par une commande à chaîne 128, qui commande d'une part le pivotement de la came 122 par l'intermédiaire d'un pignon de renvoi 129, d'une chaîne de transmission 131 et d'un pignon 130 calé sur l'axe 126 de cette came 122, et d'autre part le mouvement de la came 115 par des engrenages coniques 133 (fig. 11) dont l'un des pignons 134 est calé sur l'axe 117 de la came 115.
Le fonctionnement de la machine équipée du dis positif groupeur qui vient d'être décrit est le suivant:
On supposera naturellement qu'un dispositif d'inversion est prévu sur la machine pour renverser le cycle des opérations qu'effectuent normalement les séries de têtes preneuses portées par les supports A ... A3 dans le cas de fonctionnement de la machine en décaisseuse.
Les bouteilles étant disposées en vrac sur la section 103 du transporteur 100 s'engagent une à une dans les différents couloirs de guidage 102, 102a, 102b, 102c, délimités par les plaques mobiles 104 ... 104d qui se trouvent alors dans la position représentée en traits pleins à la fig. 10. Afin de faciliter cet engagement, on peut éventuellement prévoir sur une ou plusieurs de ces plaques mobiles, des talons tels que ceux représentés en 134, qui s'étendent vers l'arrière au-delà des tiges de pivotement 6, et qui évitent le coincement des bouteilles transversalement.
Dans la section 103 du transporteur les bouteilles peuvent être maintenues latéralement par deux flasques ou guides fixes 135 comme représenté à la fig. 10. Les bouteilles s'acheminent ainsi jusqu'à la sortie des couloirs de guidage fixes formés par les plaques fixes 105 ... 105d où elles sont arrêtées par la plaque de butée 118 qui se trouve alors dans la position représentée en traits pleins aux fig. 9 et 10.
La longueur de ces couloirs de guidage fixes correspond à celle des rangées de bouteilles destinées à être enlevées par une série de têtes preneuses, de telle sorte que l'ensemble des bouteilles situées dans ces couloirs de guidage fixes forment un lot d'une composition fixe dont les bouteilles qui le composent sont en outre placées d'une manière exacte aussi bien longitudinalement que transversalement. En vue d'isoler ce lot de bouteilles des autres bouteilles engagées entre les plaques mobiles 104 ... 104d on amène alors ces plaques mobiles dans la position représentée en 104'... 104'd ce qui a pour effet d'amener la première des bouteilles qui se présente dans chacun de ces couloirs mobiles en butée contre l'extrémité de l'une ou l'autre des plaques fixes 105 105d, comme représenté à la fig. 8.
Ces bouteilles se trouvent donc immobilisées et l'on peut simultanément, ou aussitôt après, commander l'effacement de la butée mobile 118 par la came 122 pour permettre au lot de bouteilles rangées et dénombrées d'être évacué et saisi par une série de têtes portées par le support A de la machine pour être rangé directement dans une caisse à casiers cheminant sur le deuxième transporteur de la machine. Les couloirs fixes de guidage délimités par les plaques fixes 105 ... 105d correspondent exactement au gabarit intérieur de cette caisse.
En outre, dans le cas où les casiers de ces caisses sont séparés entre eux par des cloisons transversales
comme c'est le cas dans certains types de caisses, on peut prévoir, en combinaison avec le dispositif qui vient d'être décrit, des dispositifs d'écartement destinés à maintenir entre les bouteilles, un écartement longitudinal à l'intérieur des couloirs fixes de guidage ou à la sortie de ceux-ci. Un tel dispositif d'écartement peut être constitué très simplement par une grille telle que celle représentée en 136 (fig. 14).
Cette grille comporte toute une série d'orifices 137 correspondant à la disposition exacte des bouteilles que l'on désire ranger et elle est destinée à venir coiffer le lot de bouteilles rangées et dénombrées de manière à les amener à l'écartement voulu juste avant que ces bouteilles soient prises par une série de têtes preneuses.
I1 est bien entendu que les deux séries de rangées de bouteilles pourraient ne pas être perpendiculaires et former entre elles des angles différents de 900.
Cette grille 136 est montée sous un support A de têtes preneuses au moyen de deux tiges 138 qui coulissent dans des manchons 139 fixes intercalés entre deux plaques 140, 141 de la tête preneuse. Cette grille peut être soit dans une position haute comme représenté à la fig. 16 en 136', soit dans une position basse comme représenté à la fig. 15. Elle est maintenue dans sa position haute par un levier à deux bras 142 qui est monté pivotant en 143 sur la plaque supérieure 141 de la tête et dont les extrémités des bras s'engagent, dans la position de ce levier représentée à la fig. 16, dans des encoches 144 ménagées à la partie supérieure des tiges de guidage 138 qui se trouvent alors en saillie au-dessus de la plaque 141.
On voit que par rotation du levier 142 dans le sens de la flèche j, à partir de cette position, les tiges de guidage 138 sont libérées et permettent la descente de la grille 136 sous son propre poids.
Dans la pratique, on synchronise par des moyens appropriés le mouvement de descente de cette grille avec le déplacement du support des têtes preneuses correspondant, de telle sorte que cette grille s'abaisse et vienne coiffer le lot de bouteilles rangées et dénombrées disposées dans les couloirs fixes de guidage du dispositif groupeur immédiatement avant la ma nceuvre de préhension des têtes.
Lorsque les têtes preneuses se trouvent à l'aplomb au-dessus du lot de bouteilles, les goulots de ces dernières s'engagent, pendant la descente de la grille dans les différents orifices 137 de la grille et se trouvent ainsi écartés les uns des autres au gabarit voulu, puis les têtes proprement dites s'abaissent et saisissent les goulots de ces bouteilles tandis que la grille 136, qui se trouve par exemple en appui à ce moment-là sur les plaques de guidage fixes 105 ... 105d du dispositif groupeur, remonte simultanément en position haute sous le support A.
On peut naturellement synchroniser les mouvements des têtes preneuses de la machine et ceux des différents organes du dispositif groupeur ainsi que choisir l'emplacement de ce dispositif sur le tapis roulant associé de telle sorte que les manoeuvres
d'encaissement s'effectuent suivant un cycle d'opé rations inverse de celui se déroulant lors du décaissement comme décrit plus haut.
Notamment l'un des tapis roulants peut être affecté au groupage des bouteilles et le second à la pose dans les caisses des lots de bouteilles groupées, puis à l'évacuation des caisses ainsi garnies.
REVENDICATIONS:
I. Procédé pour réaliser automatiquement le décaissement et la mise en caisses d'objets au moyen d'une machine comprenant plusieurs séries de têtes preneuses, chaque série étant montée sur un support mobile se déplaçant au-dessus d'au moins deux transporteurs rectilignes affectés l'un au transport des objets, l'autre au transport des caisses, caractérisé en ce qu'il consiste à donner auxdits supports des têtes preneuses un mouvement continu de vitesse constante selon une trajectoire fermée comportant au moins deux parties rectilignes parallèles auxdits transporteurs, à entraîner ces transporteurs d'une manière continue avec cette même vitesse constante, et à mettre lesdites têtes preneuses en action pendant qu'elles parcourent lesdites parties rectilignes.
Process for automatically making the disbursement
and the crating of objects
and machine for the implementation of this method
The present invention relates to a method for automatically carrying out the disbursement and crating of objects by means of a machine comprising several series of gripper heads, each series being mounted on a movable support moving above at least two rectilinear conveyors, one for transporting objects, the other for transporting boxes.
The various known types of machines used, for example, for discharging bottles generally comprise one or more series of gripper heads mounted on mobile supports which are arranged above at least two conveyor belts or conveyors intended, the first to bring the boxes. of bottles under said gripper heads and the second to evacuate the disbursed bottles, said gripper heads being arranged so as to grasp the bottles in a block brought by the first belt as said crates arise, and then to deposit said bottles on the second belt.
Generally, the movable supports of the gripping heads are mounted either on pivoting arms performing a back and forth movement between the two conveyors so as to grip the bottles placed in the boxes brought by the first conveyor and then to deposit these bottles on the second conveyor, or on a pivoting platform which overhangs the ends of the two conveyors on which the cases of bottles are brought and the disbursed bottles are deposited. All of these known machines have a serious drawback due to the fact that none of them allows perfect synchronization between the movement of the gripper heads and that of the conveying surfaces of the carriers to be achieved in a continuous manner.
Thus, in the machines of the first type mentioned above, we are led to a series of discontinuous operations requiring in particular the temporary stopping of the conveyors when the gripping heads are located above the bottles to be discharged, then when these same heads grippers must place the bottles on the second conveyor.
In the case of machines of the second type, a serious drawback lies in the fact that the gripping heads (carried by the pivoting plate) do not move along paths parallel to those of the carrier tracks (with rectilinear paths), so so that they can only function properly with crates of bottles whose dimensions are well determined and relatively small, in particular so as to limit as much as possible the distance separating the gripping heads located towards the periphery of the carrier plate from the heads located towards the center and consequently to limit the speed differences existing between these heads. This considerably limits the possibilities of using such machines.
The method according to the invention is characterized in that it consists in giving said supports of the gripper heads a continuous movement of constant speed along a closed path comprising at least two rectilinear parts parallel to said conveyors, in driving these conveyors in a continuous manner with this same constant speed, and to put said gripping heads in action while they travel through said rectilinear parts.
It can be seen that, thanks to this process, the disbursement, for example of bottles, can be carried out in a perfect way given that the different works performed by the gripping heads can take place all along the rectilinear parts of the trajectories that they run through the boxes or the objects brought or removed by the carriers then moving throughout these maneuvers exactly in line with these gripping heads.
This results in a considerable simplification both for the driving mechanisms of the movable supports of the clamshells, and for those of the conveyors. On the other hand, the monitoring of such a machine can be reduced to a minimum.
The subject of the invention is also a machine for implementing the aforementioned method, characterized in that the movable supports of the gripping heads are driven continuously in a closed circuit along a guide path having at least two distinct rectilinear parts, the conveyors being arranged under said rectilinear parts and parallel thereto, and in that it comprises means arranged so as to impart to said mobile supports and to said conveyors the same constant linear speed, the actuation of said gripping heads being synchronized with the movement of said movable supports along their guide path so that the maneuvers for removing and placing the objects are carried out when said movable supports travel through said rectilinear parts.
The appended drawings represent, by way of example, some embodiments of the machine for implementing the method according to the invention:
fig. 1 schematically illustrates the principle of operation of a first embodiment;
fig. 2 schematically illustrates the principle of operation of a second embodiment;
fig. 3 shows in elevation a machine operating according to the principle illustrated in FIG. 1;
fig. 4 shows a plan of the machine of FIG. 3
fig. 5 is a side view of the machine of FIG. 3
fig. 6 schematically shows the means for driving the conveyor belts and the gripper heads of the machine;
fig. 7 is a partial schematic view in elevation of a machine for cashing bottles or other objects and equipped with a grouping device;
fig. 8 is a partial schematic view, in plan, of the machine of FIG. 7;
fig. 9 is a view in elevation and on a larger scale of the same grouping device of the machine of FIGS. 7 and 8;
fig. 10 is a plan view on a larger scale of the same device;
fig. January 1 is a section along the line XI-XI of FIG. 9;
fig. 12 is a section taken along line XII-XII of FIG. 9;
fig. 13 is an end view along the arrow F of FIG. 9;
fig. 14 shows a plan of a series of gripping heads equipped with a spacer grid;
fig. 15 is an elevational view of the series of heads of FIG. 14
fig. 16 is a side view of the series of heads of FIG. 14.
The machine shown in fig. 1 comprises series of gripping heads intended to grasp objects as a whole, for example bottles, to put them in boxes or to disburse them, these heads being mounted on mobile supports A, Al, AS, A3 driven by a belt or endless chain 1 passing over two horizontal pulleys 2, 2 'distant from each other, so as to make the supports A, At, A2, A3 travel a closed circuit following a path having at least two distinct rectilinear portions , shown schematically in Dt and D2.
Under each of the two rectilinear strands formed by the strip or chain 1 are respectively arranged a transporter T1 and a transporter T2 parallel to each of these strands. At least one of the pulleys 2 is driving and, by rotating, causes the belt 1 to travel in a uniform and continuous movement, the rolling surfaces of the carriers T1 and T2 moving on their side in the same direction and at the same speed as the straight strands of strip 1 below which they are respectively.
The transporter T1 being assigned, for example, to the delivery of crates of bottles, and the transporter
T2 when the bottles removed from the boxes are evacuated, the unpacking and placing movements carried out by the clamshell heads carried by the supports A, Aj, A2, AS are synchronized with the movement of these supports so that the disassembly and the The bottles are placed when these movable supports respectively traverse the two rectilinear paths Dt and D2.
It can be seen that, thanks to this synchronization, the disbursing and laying operations can be carried out afterwards, in a continuous manner, without any momentary stopping of the strip 1 or of the carriers T1 and T2, given that during these maneuvers there is no relative movement of path between the gripping members and the boxes or surfaces of the carriers.
We will see in detail later, on the occasion of FIGS. 3 to 5, the implementation of this method.
Preferably, the mobile supports carrying the series of gripper heads are distributed along the strip or chain 1 so that as soon as a series of gripper heads associated for example with a support A1 is at the end of the rectilinear path D1 , the series of gripping heads associated with the following mobile support A is at the start of the rectilinear path D1 and ready to disburse the bottles from a new box. It is the same for the operation of placing the bottles along the rectilinear path D2 along which there is schematically shown a mobile support of gripping heads A2 ready to deposit the bottles that it has taken on the conveyor T1 and a movable support of A3 gripper heads at the end of the installation operation.
It can be seen that in this way there is practically no downtime in the succession of the unpacking and installation operations carried out by the different series of clamshells.
In general, the process described above and according to which the operations of unpacking and placing the bottles are carried out by a series of gripping heads along rectilinear paths traversed by these series of gripping heads parallel to, and at the same speed as associated carriers, can be extended to the case of a larger number of carriers as shown schematically in fig. 2.
It can be seen, in the case of this figure, that to the same endless band or chain 1 'driving along a closed circuit a series of movable gripper head supports A1, A2, A3 ... As are associated four conveyors T1, T2, T3, T4 which are respectively assigned: T1, T3 for the transport of crates of bottles in the process of being disbursed and T2, T. for the evacuation of disbursed bottles.
It has been indicated by arrows in FIG. 2 the direction of travel of the rolling plies of these moving carriers, as in the case of FIG. 1, at exactly the same speed as the endless belt or chain 1 '.
There is shown in detail in FIGS. 3 to 5 a machine operating according to the principle of FIG. 1.
This machine comprises a base or frame supporting it, on the one hand, two conveyor T1 and T2 arranged laterally and, on the other hand, by two central columns 3, 3 ', pulleys 2, 2' driving an endless belt 1 , to which are connected movable supports of clamshell heads A, A1, A2, A3. The distance between the axes 4, 4 'of these two pulleys which determines the length of the rectilinear paths Dl and D2 along which the operations of unloading and placing the bottles must be carried out, as well as the diameter of these two pulleys, are chosen so that the two half-circumferences (shown in phantom lines at 5, 5 'in FIG.
4) which connect these portions of rectilinear trajectories to each other have the same length as the latter so that the four movable supports of the gripping heads A, A1, A3, A3 are always simultaneously in coincidence with the start or the end of these trajectories rectilinear as shown in fig 4.
The conveyor T2 shown is a pallet conveyor whose surface moves at the same linear speed as the endless belt 1. For its part, the conveyor T1 shown is a simple roller conveyor with which are associated two endless chains 6 arranged laterally on either side of the rollers of this conveyor and comprising between them a series of transverse bars 7 intended to drive the cases of bottles 8 under the endless belt 1.
These endless chains 6 also travel at the same speed as the endless belt 1 and the movement of the transverse bars 7 is synchronized with the movement of the mobile gripper head supports A, A1, A2, A3 so that each box 8, when it is driven on the conveyor T1 by a bar 7, is automatically and exactly in line with a series of gripper heads.
The gripping and positioning movements of the gripping heads are also synchronized with their movement so that their gripping and then raising the bottles are performed when they travel the rectilinear path D1, while the maneuvers they to lower and place the bottles on the conveyor T2 are carried out along the rectilinear path D2.
The synchronization of the movement of the movable supports of the gripper heads with that of the conveyors as well as the synchronization of these movements with the gripping and laying maneuvers performed by the gripping heads can be obtained in a simple manner by mechanisms of known types.
There is simply shown in FIG. 6, and very schematically, a mechanism for driving, in synchronism and at the same speed, the driving wheel 2 'and the carriers T1, T2. The same motor 8 to which is coupled a reducer 9 drives, on the one hand, the pulley 2 'by means of an' output pinion 10 of the reducer driving by a chain 11 a pinion 12 wedged on the axis 4 ' of the pulley 2 'and, on the other hand, the conveyors T1 and T2 by means of bevel gears 13 and of pinions and chains 14.
It would naturally be possible to provide a machine comprising series of gripper heads moving along a closed circuit with portions of rectilinear paths in greater number than that of the machines shown, in combination with a corresponding number of conveyors.
The machine of fig. 7 and 8, which is of the same type as that described above, comprises a grouping device fitted on one of the conveyors 100 so as to be able to function as a cashing machine.
This device comprises several guideways 102, 102a, 102b, 102c in which the objects, for example bottles arranged in bulk at 103, engage one by one when they are driven by the conveyor belt in the direction of the arrow. .
These guideways are formed by members arranged projecting above the path of the conveyor and formed by parallel plates 104, 104a, 104b, 104c, 104d, the spacing of which corresponds substantially to the diameter of these bottles.
These plates are fixed longitudinally relative to the path of the conveyor. They each comprise a part movable transversely with respect to the path of the conveyor and designated precisely by the references 104 to 104d, as well as a fixed part arranged in their extension and designated by the references 105 to 105d respectively.
The various movable plates 104, 1 04a 1 04d are pivotally mounted at one of their ends located opposite the fixed plates 105 to 105d, around axes perpendicular to the path of the conveyor, which allows them to be brought by pivoting in the position shown in phantom in FIG. 10 in 104 ', 104'a ... 104'd.
These various movable plates are mounted as follows: they are mounted, at one of their ends, to the lower part of rods 106, themselves carried at their upper part by a transverse joint 107 arranged above the conveyor. . These rods 106 are journaled in orifices formed in this support 107, which consists of a bar supported at its two ends by uprights 108 whose feet are secured by sleeves 109 on fixed puddles 110 of the frame of the conveyor.
At their other end, the movable plates 104 ... 104d are carried in a similar manner by rods 111 which pass through their upper part elongated orifices 112 pierced in the bottom of a common support constituted by a frame 113 arranged at the top. above the carrier. The upper part of this support forms a slide in which is slidably mounted a bar 114 on which are fixed and journalled the upper ends of the rods 111. This bar 114 serves to control the pivoting of the movable plates 104, 1 04a ... 104d by transverse displacement according to one or the other of the arrows g and h. This transverse movement is authorized by the presence of the slots 112 formed in the bottom of the support and in which the rods 111 slide during this movement.
The translation of the bar 114 can be controlled manually or automatically, for example by means of a cam 115 mounted opposite the extréplé between the pivot axis 117 of this cam and the end of the bar 114 to keep constantly in motion. contact this bar and this cam. The length of the stroke of the bar 114 which is controlled by the cam 115 is such that from the position shown in solid lines in FIG. 10, the rotation of the cam 115 brings the movable plates into intermediate positions shown in dotted lines 104 '... 104'd for which their movable end is located substantially at mid-width of the fixed guideways formed by the fixed plates 105, 105a ... 105d.
This transverse offset of the ends of the movable plates can be obtained, according to a variant, by simple deformation of these plates by bending.
At the outlet end of these fixed guide corridors is disposed a movable plate 118, disposed transversely and which forms, on the one hand, an alignment stop for the bottles appearing at the exit of this fixed guide passage, and, on the other hand, a momentary locking means for these same bottles. This plate 118 is carried at its two ends by two pivoting arms 119, articulated at 120 on two uprights 121 which are themselves fixed at their lower part on the flanges 110 of the frame of the conveyor.
The movable plate 118 is mounted so as to be able to come by pivoting of the arms 119 in the direction of arrow i in a high position shown in dotted lines at 118 ', a position for which it allows the bottles stored in the fixed guideways of be driven by the movement of the conveyor. This tilting movement or the erasure of this movable stop can be controlled either by hand or automatically by means of a cam 122 as follows:
The two arms 119 are carried by an axis 123 journaling in the two uprights 121, and an arm 124 carrying a roller 125 is wedged on this axis 123 (FIG. 13) so that this roller 125 bears on the cam 122. That -ci is carried by a pin 126 which is pivotally mounted at its ends to the upper part of the upright 121.
In addition, a return spring 127 arranged between the arm 124 and the axis 126 of the cam 122 always maintains the roller 125 and this cam in contact. In addition, the arrangement is such that in the closing position of the stop 118 shown in solid lines in FIG. 9, the pressure which is exerted on this plate 118 by the bottles appearing at the outlet of the fixed guide passages precisely tends to apply the roller 125 on the cam 122 and maintains this plate 118 in the closed position.
The machine also comprises means for synchronizing the movement of the two cams 115 and 122 so that the pivoting movement which brings the movable plates 104 ... 1 04d in the position 104 '... 104'd takes place in at the same time as, or slightly before, the removal of the alignment stopper plate 118.
This synchronization of the two cams 115 and 122 is effected by a chain drive 128, which on the one hand controls the pivoting of the cam 122 by means of a return pinion 129, a transmission chain 131 and 'a pinion 130 wedged on the axis 126 of this cam 122, and on the other hand the movement of the cam 115 by bevel gears 133 (fig. 11), one of the pinions 134 of which is wedged on the axis 117 of cam 115.
The operation of the machine equipped with the grouper device which has just been described is as follows:
It will naturally be assumed that a reversing device is provided on the machine to reverse the cycle of operations normally carried out by the series of gripper heads carried by the supports A ... A3 in the case of operation of the machine as a crusher.
The bottles being arranged in bulk on the section 103 of the conveyor 100 engage one by one in the various guide passages 102, 102a, 102b, 102c, delimited by the movable plates 104 ... 104d which are then in the position shown in solid lines in FIG. 10. In order to facilitate this engagement, it is optionally possible to provide on one or more of these movable plates, heels such as those shown at 134, which extend rearwardly beyond the pivot rods 6, and which avoid jamming of the bottles transversely.
In section 103 of the conveyor the bottles can be held laterally by two flanges or fixed guides 135 as shown in FIG. 10. The bottles thus travel to the exit of the fixed guideways formed by the fixed plates 105 ... 105d where they are stopped by the stop plate 118 which is then in the position shown in solid lines at the bottom. fig. 9 and 10.
The length of these fixed guideways corresponds to that of the rows of bottles intended to be removed by a series of gripper heads, such that all the bottles located in these fixed guideways form a batch of a fixed composition. in which the bottles which compose it are moreover placed in an exact manner both longitudinally and transversely. In order to isolate this batch of bottles from the other bottles engaged between the movable plates 104 ... 104d, these movable plates are then brought into the position shown at 104 '... 104'd which has the effect of bringing the first of the bottles which is present in each of these movable corridors in abutment against the end of one or the other of the fixed plates 105 105d, as shown in FIG. 8.
These bottles are therefore immobilized and it is possible simultaneously, or immediately after, to order the erasure of the movable stop 118 by the cam 122 to allow the batch of stored and counted bottles to be removed and seized by a series of heads. carried by the support A of the machine to be stored directly in a box with crates running on the second conveyor of the machine. The fixed guideways delimited by the fixed plates 105 ... 105d correspond exactly to the internal template of this body.
In addition, in the case where the lockers of these boxes are separated from each other by transverse partitions
as is the case in certain types of boxes, it is possible to provide, in combination with the device which has just been described, spacing devices intended to maintain between the bottles, a longitudinal spacing inside the fixed corridors guide or at the exit thereof. Such a spacing device can be constituted very simply by a grid such as that shown at 136 (FIG. 14).
This grid comprises a whole series of orifices 137 corresponding to the exact arrangement of the bottles which one wishes to store and it is intended to come to cap the batch of bottles arranged and counted so as to bring them to the desired spacing just before these bottles are taken by a series of clamshells.
It is understood that the two series of rows of bottles could not be perpendicular and form between them angles different from 900.
This grid 136 is mounted under a support A for gripping heads by means of two rods 138 which slide in fixed sleeves 139 interposed between two plates 140, 141 of the gripping head. This grid can either be in a high position as shown in FIG. 16 at 136 ', or in a low position as shown in FIG. 15. It is maintained in its upper position by a lever with two arms 142 which is pivotally mounted at 143 on the upper plate 141 of the head and the ends of the arms of which engage, in the position of this lever shown in FIG. . 16, in notches 144 formed in the upper part of the guide rods 138 which are then protruding above the plate 141.
It can be seen that by rotating the lever 142 in the direction of arrow j, from this position, the guide rods 138 are released and allow the descent of the grid 136 under its own weight.
In practice, the downward movement of this grid is synchronized by appropriate means with the movement of the support of the corresponding gripper heads, so that this grid is lowered and comes to cap the batch of rows and counted bottles arranged in the corridors. fixed guide of the grouping device immediately before the head gripping maneuver.
When the gripping heads are plumb above the batch of bottles, the necks of the latter engage, during the descent of the grid in the various orifices 137 of the grid and are thus separated from each other. to the desired template, then the actual heads are lowered and grab the necks of these bottles while the grid 136, which is for example resting at this time on the fixed guide plates 105 ... 105d of the device grouper, simultaneously rises to the upper position under support A.
It is naturally possible to synchronize the movements of the gripping heads of the machine and those of the various members of the grouping device as well as to choose the location of this device on the associated conveyor belt so that the maneuvers
collection are carried out according to a cycle of operations reverse to that occurring during disbursement as described above.
In particular, one of the conveyor belts can be assigned to grouping the bottles and the second to placing bundles of bundled bottles in the crates, then to the evacuation of the crates thus filled.
CLAIMS:
I. Method for automatically carrying out the disbursement and crating of objects by means of a machine comprising several sets of clamshells, each set being mounted on a movable support moving above at least two affected rectilinear conveyors one for the transport of objects, the other for the transport of boxes, characterized in that it consists in giving said supports of the gripping heads a continuous movement of constant speed along a closed path comprising at least two rectilinear parts parallel to said conveyors, to drive these conveyors continuously with this same constant speed, and to put said gripper heads into action while they travel through said rectilinear parts.