EP3070007A1 - System for filling a container with flat articles allowing a plurality of packaging configurations - Google Patents
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- EP3070007A1 EP3070007A1 EP16161000.1A EP16161000A EP3070007A1 EP 3070007 A1 EP3070007 A1 EP 3070007A1 EP 16161000 A EP16161000 A EP 16161000A EP 3070007 A1 EP3070007 A1 EP 3070007A1
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Definitions
- the technical field relates to the treatment of flat objects, for example folding boxes in planar configuration, and which are arranged in overlap so as to optimize handling, including transport and storage in a container.
- folding boxes In the packaging industry, the manufacture of folding boxes is usually done on a production line by folding and gluing cuts by means of machines commonly called folder-gluers. Generally, the folding boxes are arranged to form a continuous web at the exit of a folder-gluer. The boxes are then in a flat configuration, that is to say that the different panels of each box are folded to essentially eliminate all their internal volume and thus minimize the space occupied before their first use. Each box in planar configuration then has a length, a width and a thickness, which thickness is significantly smaller than the length and the width.
- Folding boxes made in a factory are not necessarily used immediately and in the same place where they were made. It is therefore common to keep them in a flat configuration and put them in a container.
- the container may be for example a corrugated cardboard box that can receive a multitude of flat objects in order to be able to transport and store them before their first use.
- Other types of containers may also be used instead of a carton box.
- the flat objects are folding boxes, they may include automatic bottom boxes, which have a natural tendency to slightly open when they rest individually on a flat surface. This facilitates handling by the equipment when using the boxes but will often complicate their packaging immediately after manufacture.
- the folding boxes After being manufactured in a folder-gluer, the folding boxes are usually arranged overlapping on a conveyor.
- This conveyor is generally in the form of a treadmill disposed horizontally and receiving the boxes on its upper surface in motion.
- the overlapping of the boxes is achieved by partially overlapping them in the direction of travel of the conveyor.
- the stream of overlapping boxes forms what is called a tablecloth.
- a web generally has a multitude of overlapping boxes in planar configuration.
- the web at the exit of the folder-gluer is called the initial web.
- a web may be continuous or discontinuous.
- a web is discontinuous when two successive boxes are spaced on a conveyor. In some cases, a discontinuous sheet could also include only one box.
- a folding box in planar configuration or any other flat object of the same kind, is not of a uniform thickness on all its surface.
- one of its edges may be thicker than one or more other edges.
- This difference in thickness is cumulative during a stack and a package created by stacking a number of boxes (or other flat objects) will not be uniform in size when placed in the container.
- packers The machines used for the containerization operation are hereinafter referred to as "packers".
- packers There are different types of packers, for example semi-automatic packagers where each machine is assisted in the handling of boxes by an operator, and automatic packagers where the handling is done only by the packer, without human intervention.
- Another challenge in the design of packaging equipment is to allow new configurations without necessarily excluding existing configurations or having to remake the entire equipment.
- the same basic equipment could serve different needs.
- the use of several existing equipment to train new is an approach that can save significant time and money because it avoids having to make the design completely new.
- This approach also often favors the versatility of new equipment compared to those designed for a single configuration.
- it is not the simplest because you have to combine, in the right way, the right equipment and the right technologies. Integrating two things can create many additional challenges.
- the proposed concept relates to an automatic flat object processing system for packaging articles in a container, for example folding boxes in the conventional "glue tab up" configuration and / or in one or two new additional configurations, for example: “glue tab down” and “glue tab down with reverse boxes”.
- the system can be designed on the basis of an automatic packer with forced angle transfer and vertical accumulation but with the particularity that it can still be designed to perform one or both additional packaging modes as needed customers of the equipment manufacturer, therefore to allow the packaging of boxes in additional configurations "glue tab down” and / or "glue tab down with reverse boxes”.
- the system can make it possible to effectively package the folding boxes, especially those of the automatic bottom type, to allow one or two additional packaging modes to be added by using the base of an existing automatic transfer packer. to the forced angle and vertical accumulation, and / or allow the addition of these new functions in the form of an inverter device that can be integrated or not an existing packager with the minimum of modifications.
- the proposed concept includes arranging an inverter device for can webs in the direction of arrival of the boxes to a packer and that the inverter device can be placed obliquely to also move the webs vertically.
- the figure 1 is a schematic view of an example of a packaging system 100 according to the proposed concept.
- This system 100 allows the packaging of folding boxes in three different modes of packaging.
- This system 100 partly uses an existing packager but to which modifications have been made in order to improve its operation.
- Reference numeral 102 generally designates the section of system 100 that corresponds to the packager.
- figure 1 is simplified representations to understand the general operation.
- the various figures comprise a geometric reference 200 with the coordinates XYZ.
- the marker 200 makes it possible to compare the views between them.
- Flat objects which are folding boxes 104 in planar configuration in this example, arrive in a sheet on an input conveyor 106, for example from a folder-gluer.
- This Input conveyor 106 routes boxes 104 to system 100 and, depending on the mode, also routes boxes 104 to packer 102.
- the second half of the input conveyor 106 could also be a second conveyor placed between the end of the input conveyor 106 and the packer 102. The two cases are equivalent.
- the boxes 104 arriving from the input conveyor 106 pass through a counting device 120 which counts the number of boxes 104 on arrival at the system 100.
- the counting device 120 could also be placed much further upstream of the system 100. boxes 104 placed on the input conveyor 106 then form a continuous web 110.
- the continuous web 110 passes in a straight line through a switching device 122 and continues on a second conveyor 107 following a first path (T1).
- the system 100 is configured for a conditioning mode hereinafter referred to as the "standard mode".
- the standard mode corresponds to the usual mode of operation of a known packager and is the one where the boxes 104 will be oriented "glue tab upwards" in the container.
- the boxes 104 of the sheet 110 illustrated in FIG. figure 1 arrive at the packer 102 in a transfer module 130.
- This transfer module 130 is of the type to the left to the obligatory left.
- the boxes 104 change direction and accumulate immediately after near vertical in an accumulation zone 132.
- the boxes 104 in the accumulation zone 132 are counted and then separated by a counting device. separation 134 from which they are sent in an arch conveyor 135 in the form of discontinuous sheet 112, still following the first path (T1), to a container 140 placed at the exit of the packer 102.
- Each discontinuous sheet 112 comprises a predetermined number of boxes 104 which will form a package to be placed in the container 140.
- Each sheet 112 passes in particular a switching device 136 and then on a curved filling arm 138.
- the filling arm 138 in this example allows the boxes 104 to fall into the open top container 140, which container is located on a filling station 146 (see FIGS. figures 5 and 6 ) which moves it in the filling direction indicated by the arrow 142 while the boxes 104 fall vertically.
- the direction is only an example.
- the container 140 can receive several packets before being considered as being filled, after which it will be replaced by an empty container in turn to be filled.
- the container 140 in the example is a box of rectangular shaped cardboard and open upwards.
- the box comprises flaps that allow to close the container 140.
- Other forms of containers and / or types of containers and / or materials are also possible.
- the figure 2 is a view similar to the figure 1 but in which the boxes 104 are placed in a container 140 according to another mode of conditioning called hereinafter the "glue leg mode down".
- the boxes 104 will therefore be oriented differently from those which have been conveyed to the container 140 of the figure 1 . They follow a second path of boxes (T2).
- the boxes 104 in the example illustrated in FIG. figure 2 arrive on the input conveyor 106 and are counted by the counting device 120. However, these boxes 104 exit the switching device 122 through another outlet to form a discontinuous sheet 114 which will be sent on a climbing conveyor 150. The boxes 104 of the web 114 will form a package.
- the climbing conveyor 150 is diagonally upwardly and conveys the web 114 to the packer 102, more precisely to a transfer module 152.
- the climbing conveyor 150 is part of an inverter device 108.
- This is a piece of equipment based in part on existing equipment, such as that presented in Canadian patent no. 2584937 issued on 29 April 2014 and in its equivalent in the United States, namely 7360636 issued April 22, 2008. Variants are also possible.
- the transfer module 152 at the figure 2 is of the type transfer to the square to the right obliged.
- the boxes 104 of the web 114 change direction during their passage in the transfer module 152, then they are conveyed to the output of the packer 102 by a conveyor 154.
- the transfer module 152 and the Conveyor 154 are items that were not in the original packager at the base of the one now used in system 100 shown as an example.
- 104 boxes 104 of the web do not have to go through the transfer module 130, which can be very advantageous.
- Boxes 104 following the second path (T2) shown in FIG. figure 2 pass through the switching device 136 which redirects the web 114 to the filling arm 138 from which the boxes 104 will fall into the container 140.
- the container 140 moves in the filling direction indicated by the arrow 144 during its filling .
- These boxes 104 are thus packaged in the container 140 with an orientation of 180 ° with respect to the boxes 104 which followed the first path (T1) illustrated in FIG. figure 1 .
- the figure 3 is a view similar to the figure 2 but in which the boxes 104 follow a third path of boxes (T3). They will also have an orientation where the glue tab is down, like those of the figure 2 . However, while having the glue tab down, the direction of the boxes 104 following the third box path (T3) is reversed by 180 degrees in comparison with that of the boxes 104 which will have followed the second path (T2) shown. to the figure 2 .
- the conditioning mode of the figure 3 is hereinafter called "glue tab down with inverted boxes”. Therefore, the boxes 104 that will have followed the third path (T3) shown at figure 3 will be doubly inverted compared to those that will have followed the first path (T1) shown at figure 1 .
- the boxes 104 in the example illustrated in FIG. figure 3 arrive from the input conveyor 106 and are counted by the counting device 120. However, these boxes will exit the switching device 122 by a third output which will send them on a first section of conveyors 160.
- the boxes 104 will form a discontinuous web 116.
- This first section 160 is part of the inverter device 108 in this example and may include several conveyors.
- the end of the first section 160 is located at a height that can receive all the boxes 104 of the web 116 before the web 116 can be redirected in another direction to the packer 102. This operation will allow to reverse the direction of the boxes 104 of the web 116.
- the web 116 will exit through a second section 162 of conveyors. The last box 104 of the tablecloth 116 will then become the first one.
- the inverted web 116 will be directed to the transfer module 152, namely the same as the one having received the boxes 104 of the second path (T2).
- a packet could be formed by the boxes 104 of several small successive layers 116 to allow a reduction in the size of the inverter device 108.
- the complete packets are therefore formed of several segments, each segment corresponding to a table 116.
- the boxes 104 which follow the third path (T3) and arrive at the transfer module 152 will be conveyed on the conveyor 154, then pass through the switching device 136 and the filling arm 138 before falling into the container. 140.
- the container 140 moves in the filling direction indicated by the arrow 144 during filling.
- the packet formed by the boxes 104 which follow the third path (T3) will be reversed by 180 ° relative to that of the figure 2 but the boxes 104 will still have the glue tab down.
- the figure 4 illustrates an example of the contents of the container 140 having received several packs 300, 302 of boxes 104 of variable thickness which come from a repetition of the operations illustrated in FIGS. figures 2 and 3 . It will be noted that in this example, the packets 300, 302 have been automatically placed in several rows and the adjacent packets 300, 302 of the same row are inverted with respect to one another.
- the figure 5 is a non-schematic isometric view of the packaging system 100 which corresponds to that schematically illustrated in FIGS. figure 1 to 3 .
- the figure 6 is a view similar to the figure 5 but the system 100 is illustrated at another angle.
- the present concept may allow in particular to add one or more modes to an existing packager. It also remains possible to build a packer with only one new mode or with only the two new modes, as needed.
- the inverter device 108 of the system 100 which enables it to obtain the two new modes of packaging, is based on the inverter device 1 presented in the Canadian patent no. 2584937 issued on 29 April 2014 and its equivalent in the United States, namely 7360636 issued on April 22, 2008.
- the figures 7 and 8 of the present application correspond respectively to figures 1 and 2 of these patents. They are included in a complementary way. These figures illustrate an embodiment of an inverting device, which is referred to by the number 1 in the figures 7 and 8 . It should be noted that in the system 100, the inverter device 108 is placed at an angle, that is, its input and output are vertically spaced apart. The output of the inverter device 108 in the illustrated example is higher than its input.
- the inverter device 108 is also used in the system 100 with a switching device 122 which makes it possible to send the boxes 104 along one or the other of the three paths (T1, T2, T3).
- the switching device 122 could be different in certain situations, for example if the first path (T1) is not required.
- the basic inverter device 1 is equipment that is both compact and relatively simple. It makes it possible to return foldable box plies in planar configuration, for example boxes coming from a folder-gluer machine on a production line.
- the inverter device 1 comprises a first conveyor allowing intermittent operation to supply a number of boxes to a second conveyor which operates continuously.
- a turning mechanism is placed downstream of the second conveyor.
- This overturning mechanism is provided with an inlet section and an outlet section each comprising mechanisms for guiding the boxes through the respective sections during operation.
- the inverter device 1 also comprises a third conveyor which is reversible and which is placed between the inlet and outlet sections, and a fourth conveyor placed under the overturning mechanism.
- a valve is disposed between the second conveyor and both between the receiving section and the fourth conveyor. The flap allows to change the direction of the boxes.
- a control system makes it possible to measure the number of boxes that pass on the first conveyor, to stop and start the first conveyor intermittently according to a given number of boxes, and to control the position of the valve so as to send the boxes to the overturning mechanism or to the fourth conveyor.
- the first conveyor of the device 1 is adapted to operate in a suitable sequence with the actuation of the valve so that there is a preselected number of boxes which are introduced either in the overturning mechanism, ie in the fourth conveyor.
- the overturning mechanism ie in the fourth conveyor.
- the inverter device 1 comprises the receiving conveyor which is placed downstream of the outlet section and the fourth conveyor.
- the inlet of the receiving conveyor may be adjustable in height relative to the level of the fourth conveyor. He is preferably under his level.
- At least one of the fourth conveyor and the receiving conveyor comprises a box guiding mechanism.
- the control system may include a laser for counting the number of boxes.
- the control system makes it possible to control the operation of the first conveyor in concert with the orientation of the valve and the direction of the third conveyor.
- the number of boxes per web can be preselected according to the needs and physical characteristics of the boxes, for example their shape and size. Depending on the amount of cans per web and their physical characteristics, each web may be momentarily either compressed or stretched by varying the respective speeds of the different conveyors to allow unhindered operation.
- the operation of the third conveyor is related to the operation of the first conveyor and the valve, whereby the steps can take place in sequence.
- the guides for the belts may comprise a plurality of spring-loaded rollers or pulleys that allow appropriate pressure to be applied to the boxes as they pass through sections of the turning mechanism.
- Another conveyor is provided with the guides to help transport the boxes through the entrance and exit sections.
- the third conveyor comprises two belts between which the boxes are retained and transported sequentially in opposite directions.
- one of the belts of the third conveyor is supported by a plurality of fixed rollers and the other belt is at least partially supported by a plurality of resiliently loaded rollers.
- the two belts gradually join one another to form an open mouth which is adjacent to the inlet and outlet sections. Part of the lower ends of the two belts is positioned at an angle to a vertical portion which is generally adjacent thereto and to the outlet section.
- the inverter device 1 may comprise a computer connected to the control system of the different conveyors and input and output sections for the operation thereof.
- the inverter device 1 comprises a plurality of box sensors located on the various conveyors and the inlet and outlet sections.
- a feed conveyor and a receiving conveyor are provided in a box handling plant of which the inverter device 1 is part. Suitable support structures are also provided to support and hold in place the various elements of the inverter device 1.
- the inverter device 1 comprises a first conveyor 2 which receives a sheet 3 of folding boxes 5 from a supply conveyor 4.
- the boxes 5 having a planar configuration can come from a folding machine. gluer or similar machine.
- the first conveyor 2 comprises upper and lower belts 6, 8 supported respectively by sets of rollers 11, 12. During operation, the boxes 5 are supported between the two belts 6, 8 and are conveyed to a second conveyor 10.
- a control device 7 comprising a laser is placed on the first conveyor 2.
- the control device 7 makes it possible in particular to count the number of boxes 5 that arrive in the inverter device 1. It also allows the control of the sequences of stop and departure, as needed.
- the second conveyor 10 is of a type similar to the first conveyor 2. It comprises upper and lower belts 13, 14 which are supported respectively by sets of rollers 16, 18. In general, during operation the second conveyor 10 is actuated uninterrupted.
- the inverter device 1 includes a turning mechanism 20.
- This mechanism 20 comprises an inlet section 21 and an outlet section 22 which share a belt 24. They each have a set of spring wheels, pulleys or rollers 26 to apply pressure on the transported boxes. Each section is curved but they are in opposite directions, as illustrated. Although not shown in the accompanying figures, the pulleys and rollers 26 can exert pressure on the boxes 5 via a roller belt (not shown) for each section 21, 22 (as shown in FIG. described later in the text for belt 34 with rollers 37).
- a third conveyor 30 is placed above the inlet and outlet sections 21, 22. It comprises two belts 32, 34 driven by a motor 36 and corresponding rollers 38, 40. The boxes are held between the belts 32, 34 in the third conveyor 30.
- the belt 32 is generally supported by a set of stationary rolls 35 while the belt 34 is preferably at least partially supported by a set of spring rollers 37 in order to maintain a pressure on the boxes between the two belts 32, 34, regardless of the thickness of the boxes. It may also be possible to make a configuration where the position of the fixed and spring rollers is reversed.
- This third conveyor 30 is disposed substantially vertically. It is also substantially perpendicular to the first and second conveyors 2, 10 and the general plane of the sheet 3 on arrival.
- a fourth conveyor 42 which comprises a belt 43, is disposed under the inlet and outlet sections 21, 22 of the turning mechanism 20.
- the inverter device 1 includes a receiving conveyor 50 which includes a belt 51.
- the receiving conveyor 50 is placed at the exit of the inverter device 1.
- the speed of the belt 51 is adjusted to allow optimum placement of the boxes.
- the conveyors 42, 50 comprise guide mechanisms 44, 54 of boxes. They make it possible to slow the boxes 5 because the speed of the conveyors is not always the same from one place to another.
- the guiding mechanism 44 for the fourth conveyor 42 comprises in particular an upper belt 45 which is supported, at least partially, by spring rollers 46. This belt 45 is driven at the same speed as the belt 43 of the fourth conveyor 42.
- the guide mechanism 54 of the receiving conveyor 50 comprises in particular a guide plate 55 or a shoe mounted on a support structure 56 and whose position is adjustable.
- the guide plate 55 is preferably slightly inclined upwards on the side of which come from the boxes. It includes a curved leading edge, as shown in FIG. figure 8 . Variations are possible.
- the fourth conveyor 42 could have the guide plate 55 and / or the receiving conveyor 50 could include the guide mechanism 44.
- a pivoting valve 60 is placed immediately after the second conveyor 10. It makes it possible to redirect the boxes either towards the inlet section 21 or towards the fourth conveyor 42, according to its position.
- the valve 60 can be actuated by means of a pressurized fluid actuator 62, for example a pneumatic actuator, but it can also be an electric actuator (not shown).
- a sheet 3 of boxes 5 placed on the feed conveyor 4 will arrive at the first conveyor 2, from right to left, in the figures 7 and 8 .
- the web will be held between the belts 6, 8 of the first conveyor 2 and the web 3 will advance towards the second conveyor 10.
- the control device 7 will count the number of boxes 5 which pass between the belts 6, 8.
- the first conveyor 2 will stop momentarily after the passage of the last box of a package to retain the following boxes on the first conveyor 2.
- the feed conveyor 4 will continue to bring other boxes on the first conveyor 2 and that the density of the boxes in the sheet will increase at the first conveyor 2 until it is restarted.
- a first box sensor S1 is mounted on the second conveyor 10 at a predetermined distance from the first conveyor 2.
- the control device 7 will use the information transmitted by the first sensor S1 to detect the end of the sheet and determine when the first conveyor 2 can be restarted.
- the predetermined distance corresponds to the initial distance between the successive packets of boxes 5.
- the position of the first sensor S1 of boxes (see FIG. figure 8 ) is generally adjustable relative to the first conveyor 2, which allows to control this initial gap.
- the sequence of stops and starts of the first conveyor 2 will generally correspond indirectly with the positioning of the valve 60, which is controlled by a second box sensor S2 placed below to detect a spacing between two sheets. This spacing is measured through a small window 61 located on the valve 60 or by a similar arrangement.
- the valve 60 directs a portion of the web either to the fourth conveyor 42 or to the inlet section 21. Regardless of the direction taken by the boxes, they will eventually be found on the receiving conveyor 50.
- the actuation of the valve 60 could be directly synchronized with the first conveyor 2, with a predetermined phase shift.
- the boxes that will form a non-inverted package will pass through the fourth conveyor 42 to reach the receiving conveyor 50.
- the valve 60 will be in the other position, namely that shown in solid lines in the figure 7 , the boxes will be sent rather in the input section 21.
- the boxes will be transported between the belt 24 and the rollers 26 of the third conveyor 20. They will first move upwards, then they will be momentarily stopped before being written to the output section 22 and after to the receiving conveyor 50. The operation thus allows the boxes to be returned inside the mechanism 20.
- the two belts 32, 34 which, from a location adjacent to the intersection of the inlet and 21, 22, gradually join the other to form an open mouth 39.
- the mouth 39 narrows to the entrance of the third conveyor 30.
- the two belts 32 , 34 are slightly inclined (see angle A on the figure 8
- the boxes 5 exiting the third conveyor 30 are then inclined along the angle A so that they will naturally be in the direction of the exit section 22.
- a third box sensor S3 can be provided between the inlet section 21 and the third conveyor 30 at the mouth of the open mouth 39 to detect that the last box of a package has indeed left the section. 21.
- the speed of the various conveyors 10, 21, 22, 30, 42 could otherwise be modified if necessary.
- a fourth box sensor S4 can be placed downstream inside the open mouth 39 to detect that the last box of a tablecloth is indeed entering the third conveyor 30 and that the direction of movement of the belts 32, 34 can be reversed.
- a fifth box sensor S5 can be placed at the entrance of the third conveyor 30 to ensure that no other box has reached this point before the direction of movement is reversed. Inverter device 1 will otherwise be shut down to allow inspection.
- the web of boxes 5 returned in the third conveyor 30 is conveyed to the outlet section 22 by the belt 24, then is conveyed to the receiving conveyor 50 to join the sheet of boxes which has arrived previously from the fourth conveyor 42
- the reformed web 3 'on the receiving conveyor 50 will comprise successive inverted packets.
- the leading edges of the boxes of these packets will then be thin or thick, depending on the orientation of the packets. Boxes 5 of the reformed web 3 'will be segmented into packages later in the process.
- the end of the belt 51 of the receiving conveyor 50 is generally lowered to be below the level of the fourth conveyor 42 by means of an adjusting mechanism slit 52 or other similar mechanism, as shown in figure 8 .
- This lowering, as well as the control of the arrival speed of the boxes, allows an adequate overlap of the first box of a non-inverted package on the last box of an inverted packet upon arrival on the receiving conveyor 50 .
- a sixth box detector S6 may be provided at the end of the output section 22. This sensor makes it possible, in particular, to validate that the last box of a box Inverted package has indeed been transferred to the receiving conveyor 50.
- a seventh box detector S7 may be provided at the end of the fourth conveyor 42 to detect the presence of a first box of a non-pack. reversed. The sensors S6, S7 make it possible to better control the speed of each belt 43, 51 of the conveyors 42, 50 and to ensure a better overlap of the boxes.
- the control of all the conveyors and the valve is centralized and the operation sequences are coordinated by the control device. It can be programmed in a computer or done in another way. It is connected to the different box sensors S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 to obtain an adequate distribution of the sheet.
- the inverted boxes can also be positioned appropriately and their inversion could be carried out continuously.
- the controller adjusts the speed of the belts of different conveyors as necessary.
- the number of boxes in a package is determined according to the needs taking into account their size and shape. The separation of the packets can be carried out in order to allow subsequent handling without hindrance and to prevent the risk of jamming or even sliding of the boxes reaching the receiving conveyor 50 coming from the two trajectories.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Container Filling Or Packaging Operations (AREA)
Abstract
Le concept proposé concerne un système automatique (100) pour permettre l'empaquetage d'objets à plat (104) dans un récipient (140), par exemples des boîtes pliantes, dans la configuration classique du type « patte de colle vers le haut » et/ou dans une ou deux nouvelles configurations supplémentaires, par exemple : « patte de colle vers le bas » et « patte de colle vers le bas avec boîtes inversées ». Le système (100) peut être conçu sur la base d'un empaqueteur automatique avec transfert à l'équerre forcé et à accumulation verticale mais avec la particularité qu'il peut quand même être conçu pour effectuer un ou les deux modes d'empaquetage supplémentaires selon les besoins des clients de l'équipementier, donc de permettre l'empaquetage des objets (104) dans les configurations supplémentaires « patte de colle vers le bas » et/ou « patte de colle vers le bas avec boîtes inversées ».The proposed concept relates to an automatic system (100) for packaging flat objects (104) in a container (140), for example folding boxes, in the conventional "glue-up" type configuration. and / or in one or two additional new configurations, for example: "glue tab down" and "glue tab down with reverse boxes". The system (100) can be designed on the basis of an automatic packer with forced angle transfer and vertical accumulation but with the particularity that it can still be designed to perform one or both additional packaging modes according to the needs of the OEM customers, thus allowing the packaging of the objects (104) in the additional configurations "glue tab down" and / or "glue tab down with reverse boxes".
Description
Le domaine technique concerne le traitement d'objets à plat, par exemple des boîtes pliantes en configuration plane, et qui sont disposés en chevauchement de façon à en optimiser la manutention, notamment le transport et le stockage dans un récipient.The technical field relates to the treatment of flat objects, for example folding boxes in planar configuration, and which are arranged in overlap so as to optimize handling, including transport and storage in a container.
Dans l'industrie de l'emballage, la fabrication des boîtes pliantes s'effectue habituellement sur une ligne de production en pliant et en collant des découpes au moyen de machines communément appelées des plieuses-colleuses. Généralement, les boîtes pliantes sont disposées pour former une nappe en continu à la sortie d'une plieuse-colleuse. Les boîtes sont alors dans une configuration plane, c'est-à-dire que les différents panneaux de chaque boîte sont repliés pour essentiellement éliminer tout leur volume interne et ainsi minimiser l'espace occupé avant leur première utilisation. Chaque boîte en configuration plane a alors une longueur, une largeur et une épaisseur, laquelle épaisseur est d'une dimension significativement moindre que la longueur et la largeur.In the packaging industry, the manufacture of folding boxes is usually done on a production line by folding and gluing cuts by means of machines commonly called folder-gluers. Generally, the folding boxes are arranged to form a continuous web at the exit of a folder-gluer. The boxes are then in a flat configuration, that is to say that the different panels of each box are folded to essentially eliminate all their internal volume and thus minimize the space occupied before their first use. Each box in planar configuration then has a length, a width and a thickness, which thickness is significantly smaller than the length and the width.
Les boîtes pliantes fabriquées dans une usine ne sont pas nécessairement utilisées immédiatement et au même endroit où elles ont été fabriquées. Il est donc courant de les garder en configuration plane et de les mettre dans un récipient. Le récipient peut être par exemple une caisse en carton ondulé pouvant recevoir une multitude d'objets à plat afin de pouvoir les transporter et les stocker avant leur première utilisation. D'autres types de récipients peuvent être également utilisés au lieu d'une caisse de carton.Folding boxes made in a factory are not necessarily used immediately and in the same place where they were made. It is therefore common to keep them in a flat configuration and put them in a container. The container may be for example a corrugated cardboard box that can receive a multitude of flat objects in order to be able to transport and store them before their first use. Other types of containers may also be used instead of a carton box.
Lorsque les objets à plat sont des boîtes pliantes, il peut s'agir notamment de boîtes de type fond automatique, lesquelles ont une tendance naturelle à s'entrouvrir légèrement lorsqu'elles reposent individuellement sur une surface plane. Ceci facilite la manutention par les équipements lors de l'utilisation des boîtes mais va souvent compliquer leur conditionnement tout de suite après leur fabrication.When the flat objects are folding boxes, they may include automatic bottom boxes, which have a natural tendency to slightly open when they rest individually on a flat surface. This facilitates handling by the equipment when using the boxes but will often complicate their packaging immediately after manufacture.
D'autre part, bien que les boîtes pliantes constituent les exemples d'objets à plat dans le présent texte, d'autres types d'objets à plat peuvent être utilisés dans le concept proposé.On the other hand, although folding boxes are examples of flat objects in this text, other types of flat objects can be used in the proposed concept.
Après leur fabrication dans une plieuse-colleuse, les boîtes pliantes sont habituellement disposées en chevauchement sur un convoyeur. Ce convoyeur est généralement sous forme d'un tapis roulant disposé à l'horizontale et qui reçoit les boîtes sur sa surface supérieure en mouvement. Le chevauchement des boîtes est réalisé en les superposant partiellement les unes sur les autres dans le sens de déplacement du convoyeur. Le flux de boîtes chevauchantes forme ce qui est appelé une nappe. Une nappe comporte généralement une multitude de boîtes chevauchantes en configuration plane. La nappe à la sortie de la plieuse-colleuse est appelée la nappe initiale. Une nappe peut être continue ou discontinue. Une nappe est discontinue lorsque deux boîtes successives sont espacées sur un convoyeur. Dans certains cas, une nappe discontinue pourrait aussi ne comprendre qu'une seule boîte.After being manufactured in a folder-gluer, the folding boxes are usually arranged overlapping on a conveyor. This conveyor is generally in the form of a treadmill disposed horizontally and receiving the boxes on its upper surface in motion. The overlapping of the boxes is achieved by partially overlapping them in the direction of travel of the conveyor. The stream of overlapping boxes forms what is called a tablecloth. A web generally has a multitude of overlapping boxes in planar configuration. The web at the exit of the folder-gluer is called the initial web. A web may be continuous or discontinuous. A web is discontinuous when two successive boxes are spaced on a conveyor. In some cases, a discontinuous sheet could also include only one box.
Il est courant qu'une boîte pliante en configuration plane, ou tout autre objet à plat du même genre, ne soit pas d'une épaisseur uniforme sur toute sa surface. Par exemple, l'une de ses arêtes peut être plus épaisse qu'une ou plusieurs autres arêtes. Cette différence d'épaisseur est cumulative lors d'un empilement et un paquet créé par l'empilement d'un certain nombre de boîtes (ou autres objets à plat) ne sera pas de dimensions uniformes lorsque placé dans le récipient. Il est cependant possible d'inverser le sens de paquets dans un récipient afin de réduire, parfois même d'éliminer, les pertes d'espaces occasionnées par une forme irrégulière de paquets.It is common that a folding box in planar configuration, or any other flat object of the same kind, is not of a uniform thickness on all its surface. For example, one of its edges may be thicker than one or more other edges. This difference in thickness is cumulative during a stack and a package created by stacking a number of boxes (or other flat objects) will not be uniform in size when placed in the container. However, it is possible to invert the direction of packets in a container in order to reduce, sometimes even eliminate, the loss of space caused by an irregular shape of packets.
Les machines utilisées pour l'opération de mise en récipient sont nommées ci-après « empaqueteurs ». Il existe différents type d'empaqueteurs, par exemple les empaqueteurs semi-automatiques où chaque machine est assistée dans la manipulation des boîtes par un opérateur, et les empaqueteurs automatiques où la manipulation est faite uniquement par l'empaqueteur, sans intervention humaine.The machines used for the containerization operation are hereinafter referred to as "packers". There are different types of packers, for example semi-automatic packagers where each machine is assisted in the handling of boxes by an operator, and automatic packagers where the handling is done only by the packer, without human intervention.
Il existe aussi différents types d'empaqueteurs automatiques, notamment pour les boîtes pliantes faites de carton. Certains modèles ne proposent qu'une seule configuration d'empaquetage et d'autres peuvent permettre jusqu'à trois configurations d'empaquetage. De façon générale, les empaqueteurs à une seule configuration d'empaquetage, par exemple le CartonPack™ de Bobst™, le MK550P AutoPack™ de Masterworks™, ou encore le SIG Pack™ de Signature™, utilisent le transfert à l'équerre forcé et l'accumulation verticale comme principe de fonctionnement. Ces systèmes traitent bien les boîtes conventionnelles en empaquetage standard, c'est-à-dire lorsque les boîtes ont la patte de colle orientée vers le haut lorsqu'elles sont dans le récipient. Cependant, pour obtenir une configuration d'empaquetage avec patte de colle vers le bas, le passage obligé dans un module de transfert à l'équerre nécessite une pré-rotation de 180° de la nappe de boîtes, ce qui est beaucoup plus contraignant à faire qu'un transfert à l'équerre ou une rotation de 90°. De plus, les empaqueteurs connus ne peuvent pas traiter efficacement les boîtes de type fonds automatiques pré-inversées à cause de l'accumulation verticale.There are also different types of automatic packaging machines, especially for folding cartons made of cardboard. Some models offer only one packaging configuration and others can accommodate up to three packaging configurations. In general, packagers with only one packaging configuration, for example the Bobst ™ CartonPack ™, the Masterworks ™ MK550P AutoPack ™, or Signature ™ SIG Pack ™, use forced angle transfer and vertical accumulation as a principle of operation. These systems treat conventional boxes in standard packaging well, i.e., when the boxes have the glue tab facing upward when in the container. However, in order to obtain a packaging configuration with a glue tab downwards, the passage in a square transfer module requires a 180 ° pre-rotation of the sheet of boxes, which is much more constraining to make a transfer to the square or a rotation of 90 °. In addition, known packagers can not effectively process pre-inverted automatic fund boxes because of vertical accumulation.
Des tests d'empaquetage réalisés avec des boîtes formant des paquets inversés et qui ont été effectués sur des empaqueteurs automatiques connus ont notamment permis de constater les choses suivantes :
- suite au transfert à l'équerre à droite obligée, il est difficile de bien guider et de faire monter des boîtes inversées à la quasi-verticale par le même endroit que celles qui ne sont pas inversées. Cette montée fonctionne généralement bien avec des boîtes qui sont toujours dans la même orientation, mais pour des boîtes inversées, la différence dans l'emplacement du centre de masse des nappes de boîtes fait en sorte que la rétention entre les courroies peut être bonne pour des boîtes dans un sens et mauvaise pour des boîtes dans l'autre sens. Il en résulte une difficulté d'ajustement et des risques de subir des bourrages fréquents en fonctionnement.
- pour que l'accumulation à la verticale fonctionne là où cela est requis dans l'empaqueteur, il est nécessaire d'avoir un flot continuel de boîtes. Ceci implique donc que les boîtes qui sont comptées une première fois et séparées par paquets (par exemple, selon une quantité de vingt-cinq boîtes par paquet) doivent être comptées une deuxième fois et séparées par rangée ou par récipient (par exemple, selon une quantité de cent par récipient). Cette deuxième opération n'est pas problématique en soi, mais peut avoir les conséquences suivantes :
- contrairement à la première opération de comptage, cette deuxième opération de comptage se fait sur des paquets dont certains seront des paquets de boîtes inversées. Or, en présence à la fois de boîtes inversées et non inversées, des erreurs peuvent survenir avec les détecteurs laser qui sont généralement utilisés pour le comptage de ces boîtes car les boîtes dans les deux orientations ne sont pas perçues de la même façon par ces détecteurs.
- la séparation à faire entre la dernière boîte d'un paquet et la première boîte du paquet suivant est plus difficile lorsque les paquets adjacents sont inversés l'un par-rapport à l'autre car l'épaisseur des boîtes varie latéralement. Il peut donc arriver, même lorsque le comptage est adéquat, que la séparation physique des boîtes ne se produise pas au bon endroit.
- after the transfer to the right-angled square, it is difficult to guide well and to raise inverted boxes almost vertically by the same place as those which are not reversed. This climb generally works well with boxes that are always in the same orientation, but for inverted boxes, the difference in the center of mass location of the can plies ensures that the retention between the belts can be good for boxes in one direction and bad for boxes in the other direction. This results in a difficulty of adjustment and the risk of frequent jams in operation.
- for vertical accumulation to work where it is required in the packer, it is necessary to have a continual flow of boxes. This implies that boxes that are counted once and separated into packets (for example, in a quantity of twenty-five boxes per pack) must be counted a second time and separated by row or container (for example, according to a amount of one cent per container). This second operation is not problematic in itself, but can have the following consequences:
- unlike the first counting operation, this second counting operation is done on packets some of which will be packets of inverted boxes. However, in the presence of both inverted and non-inverted boxes, errors can occur with the laser detectors that are generally used for counting these boxes because the boxes in both orientations are not perceived in the same way by these detectors.
- the separation to be made between the last box of a package and the first box of the next package is more difficult when the adjacent packets are inverted relative to each other because the thickness of the boxes varies laterally. It may therefore happen, even when the count is adequate, that the physical separation of the boxes does not occur in the right place.
Ces deux phénomènes peuvent produire une erreur de comptage et faire en sorte qu'il n'y aura pas le bon nombre de boîtes dans le récipient. Lorsque cela se produit, un déphasage des débuts et des fins de paquets inversés peut survenir. Et même si le périphérique d'inversion est toujours constant dans son nombre de boîtes par paquet, une seule erreur de comptage à l'empaqueteur causera un déphasage récurrent sur tous les récipients subséquents, à moins par exemple d'une intervention manuelle d'un opérateur ou d'un algorithme élaboré de contrôle automatique.These two phenomena can produce a counting error and make sure that there will not be the right number of boxes in the container. When this occurs, a phase shift in the beginning and end of the inverted packets may occur. And even if the inverting device is still constant in its number of boxes per packet, a single count error at the packer will cause a recurring phase shift on all subsequent containers, unless for example a manual intervention by a operator or an elaborate algorithm of automatic control.
Les documents suivants proposent des exemples de différentes approches pour le repositionnement d'objets et leur empaquetage, par exemple de boîtes pliantes:
Un autre défi dans la conception des équipements de conditionnement est de permettre de nouvelles configurations sans nécessairement exclurent des configurations existantes ou à devoir refaire les équipements en entier. Un même équipement de base pourrait servir à combler différents besoins. En outre, l'utilisation de plusieurs équipements existants pour en former de nouveaux est une approche qui peut permettre des économies importantes de temps et d'argent parce qu'elle évite d'avoir à faire la conception entièrement à neuf. Cette approche favorise aussi souvent la versatilité des nouveaux équipements en comparaison de ceux conçus pour une seule configuration donnée. Elle n'est cependant pas la plus simple car il faut savoir combiner, de la bonne façon, les bons équipements et les bonnes technologies. L'intégration de deux choses peut occasionner de nombreux défis additionnels.Another challenge in the design of packaging equipment is to allow new configurations without necessarily excluding existing configurations or having to remake the entire equipment. The same basic equipment could serve different needs. In addition, the use of several existing equipment to train new is an approach that can save significant time and money because it avoids having to make the design completely new. This approach also often favors the versatility of new equipment compared to those designed for a single configuration. However, it is not the simplest because you have to combine, in the right way, the right equipment and the right technologies. Integrating two things can create many additional challenges.
De façon générale, des améliorations dans le domaine concerné sont toujours souhaitables.In general, improvements in the area concerned are still desirable.
Le concept proposé concerne un système automatique de traitement d'objets à plat pour permettre l'empaquetage des objets dans un récipient, par exemples des boîtes pliantes dans la configuration classique du type « patte de colle vers le haut » et/ou dans une ou deux nouvelles configurations supplémentaires, par exemple : « patte de colle vers le bas » et « patte de colle vers le bas avec boîtes inversées ». Le système peut être conçu sur la base d'un empaqueteur automatique avec transfert à l'équerre forcé et à accumulation verticale mais avec la particularité qu'il peut quand même être conçu pour effectuer un ou les deux modes d'empaquetage supplémentaires selon les besoins des clients de l'équipementier, donc de permettre l'empaquetage des boîtes dans les configurations supplémentaires « patte de colle vers le bas » et/ou « patte de colle vers le bas avec boîtes inversées ».The proposed concept relates to an automatic flat object processing system for packaging articles in a container, for example folding boxes in the conventional "glue tab up" configuration and / or in one or two new additional configurations, for example: "glue tab down" and "glue tab down with reverse boxes". The system can be designed on the basis of an automatic packer with forced angle transfer and vertical accumulation but with the particularity that it can still be designed to perform one or both additional packaging modes as needed customers of the equipment manufacturer, therefore to allow the packaging of boxes in additional configurations "glue tab down" and / or "glue tab down with reverse boxes".
Selon le mode de réalisation choisi, le système peut permettre d'empaqueter efficacement les boîtes pliantes, notamment celles de type fond automatique, permettre d'ajouter un ou deux modes d'empaquetage supplémentaires en utilisant la base d'un empaqueteur automatique existant à transfert à l'équerre forcé et à accumulation verticale, et/ou permettre l'ajout de ces nouvelles fonctions sous la forme d'un dispositif inverseur qui peut être intégré ou non à un empaqueteur existant avec le minimum de modifications.According to the embodiment chosen, the system can make it possible to effectively package the folding boxes, especially those of the automatic bottom type, to allow one or two additional packaging modes to be added by using the base of an existing automatic transfer packer. to the forced angle and vertical accumulation, and / or allow the addition of these new functions in the form of an inverter device that can be integrated or not an existing packager with the minimum of modifications.
Selon un autre aspect, le concept proposé inclut de disposer un dispositif inverseur de nappes de boîtes dans le sens de l'arrivée des boîtes à un empaqueteur et que ce dispositif inverseur puisse être placé en oblique afin de déplacer aussi les nappes à la verticale.In another aspect, the proposed concept includes arranging an inverter device for can webs in the direction of arrival of the boxes to a packer and that the inverter device can be placed obliquely to also move the webs vertically.
Davantage de détails sur les différents aspects du concept proposé et sur les différentes combinaisons possibles de caractéristiques techniques ressortiront à la lumière de la description détaillée qui suit et des figures correspondantes.More details on the different aspects of the proposed concept and on the different possible combinations of technical features will be apparent from the detailed description which follows and the corresponding figures.
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La
figure 1 est une vue schématique d'un exemple d'un système d'empaquetage à trois modes de conditionnement, le système étant illustré alors que les boîtes sont placées dans le récipient à la sortie du système selon un mode standard, à savoir celui où les boîtes sont orientées « patte de colle vers le haut » à l'intérieur du récipient.Thefigure 1 is a schematic view of an example of a packaging system with three modes of packaging, the system being illustrated while the boxes are placed in the container at the exit of the system according to a standard mode, namely that where the boxes are oriented "glue tab up" inside the container. -
La
figure 2 est une vue similaire à lafigure 1 mais dans laquelle les boîtes sont placées dans un récipient selon un mode « patte de colle vers le bas ».Thefigure 2 is a view similar to thefigure 1 but in which the boxes are placed in a container in a "glue-down" mode. -
La
figure 3 est une vue similaire à lafigure 2 mais dans laquelle les boîtes sont placées selon le mode « patte de colle vers le bas avec boîtes inversées » dans le récipient.Thefigure 3 is a view similar to thefigure 2 but in which the boxes are placed in the "glue tab down with inverted boxes" mode in the container. -
La
figure 4 illustre un exemple du contenu du récipient ayant plusieurs paquets de boîtes à épaisseur variable qui proviennent des opérations illustrées auxfigures 2 et3 .Thefigure 4 illustrates an example of the contents of the container having a plurality of packets of variable thickness boxes which are derived from the operations illustrated in FIGS.figures 2 and3 . -
La
figure 5 est une vue isométrique non schématique d'un système d'empaquetage qui correspond à celui illustré schématiquement auxfigure 1 à 3 .Thefigure 5 is a non-schematic isometric view of a packaging system that corresponds to that schematically illustrated in FIGS.figure 1 to 3 . -
La
figure 6 est une vue similaire à lafigure 5 mais d'un autre angle.Thefigure 6 is a view similar to thefigure 5 but from another angle. -
Les
figures 7 et8 correspondent respectivement auxfigures 1 et2 du brevet canadien n°2,584,937 7,360,636 figures 7 and8 correspond to thefigures 1 and2 Canadian patent no.2584937 7360636
La
Il est à noter que la
Les objets à plat, qui sont des boîtes pliantes 104 en configuration plane dans cet exemple, arrivent en nappe sur un convoyeur d'entrée 106, par exemple en provenance d'une plieuse-colleuse. Ce convoyeur d'entrée 106 achemine les boîtes 104 vers le système 100 et, selon le mode, il achemine aussi des boîtes 104 jusqu'à l'empaqueteur 102. Il est à noter que la deuxième moitié du convoyeur d'entrée 106 pourrait aussi être un deuxième convoyeur placé entre la fin du convoyeur d'entrée 106 et l'empaqueteur 102. Les deux cas sont équivalents.Flat objects, which are folding
Les boîtes 104 qui arrivent du convoyeur d'entrée 106 passent par un dispositif de comptage 120 qui compte le nombre de boîtes 104 à leur arrivée au système 100. Le dispositif de comptage 120 pourrait être aussi placé beaucoup plus en amont du système 100. Les boîtes 104 placées sur le convoyeur d'entrée 106 forment alors une nappe en continu 110.The
À la
Les boîtes 104 de la nappe 110 illustrée à la
Le récipient 140 dans l'exemple est une caisse de carton de forme rectangulaire et ouverte vers le haut. La caisse comprend des rabats qui permettent de refermer le récipient 140. D'autres formes de récipients et/ou types de récipients et/ou matériaux sont aussi possibles. De plus, il est possible d'agencer le bras de remplissage 138 et le récipient 140 de façon différente de ce qui est montré dans l'exemple, ce qui inclut par exemple un chargement des boîtes 104 dans le récipient 140 alors qu'il est sur le côté. Plusieurs autres variantes sont possibles.The
La
Les boîtes 104 dans l'exemple illustré à la
Dans l'exemple, le convoyeur de montée 150 fait partie d'un dispositif inverseur 108. Il s'agit d'une pièce d'équipement basée en partie sur un équipement existant, comme par exemple celui présenté dans le brevet canadien n°
Le module de transfert 152 à la
Les boîtes 104 qui suivent le deuxième trajet (T2) illustré à la
La
Les boîtes 104 dans l'exemple illustré à la
L'extrémité de la première section 160 est située à une hauteur qui permet de recevoir toutes les boîtes 104 de la nappe 116 avant que la nappe 116 puisse être réacheminée dans une autre direction vers l'empaqueteur 102. Cette opération va permettre d'inverser le sens des boîtes 104 de la nappe 116. La nappe 116 sortira par une deuxième section 162 de convoyeurs. La dernière boîte 104 de la nappe 116 deviendra alors la première. La nappe inversée 116 sera dirigée vers le module de transfert 152, à savoir le même que celui ayant reçu les boîtes 104 du deuxième trajet (T2).The end of the
Il est à noter qu'un paquet pourrait être formé par les boîtes 104 de plusieurs petites nappes 116 successives afin de permettre une diminution de la taille du dispositif inverseur 108. Les paquets complets sont donc formés de plusieurs segments, chaque segment correspondant à une nappe 116.It should be noted that a packet could be formed by the
Les boîtes 104 qui suivent le troisième trajet (T3) et qui arrivent au module de transfert 152 seront acheminées sur le convoyeur 154, puis passeront au-travers du dispositif d'aiguillage 136 et par le bras de remplissage 138 avant de tomber dans le récipient 140. Dans cet exemple, le récipient 140 se déplace dans la direction de remplissage indiquée par la flèche 144 lors du remplissage. Toutefois, le paquet formé par les boîtes 104 qui suivent le troisième trajet (T3) sera inversé de 180° par rapport à celui de la
La
La
Comme on peut le constater, le présent concept peut permettre notamment d'ajouter un ou plusieurs modes à un empaqueteur existant. Il demeure aussi possible de construire un empaqueteur avec un seul nouveau mode ou avec seulement les deux nouveaux modes, selon les besoins.As can be seen, the present concept may allow in particular to add one or more modes to an existing packager. It also remains possible to build a packer with only one new mode or with only the two new modes, as needed.
Comme mentionné précédemment, le dispositif inverseur 108 du système 100, qui lui permet notamment d'obtenir les deux nouveaux modes de conditionnement, se base sur le dispositif inverseur 1 présenté dans le brevet canadien n°
Le dispositif inverseur 1 de base est un équipement qui est à la fois compact et relativement simple. Il permet de retourner des nappes de boîtes pliantes en configuration plane, par exemple des boîtes provenant d'une machine plieuse-colleuse sur une ligne de production.The
Selon l'un des modes de réalisation, le dispositif inverseur 1 comprend un premier convoyeur permettant un fonctionnement intermittent afin d'alimenter un certain nombre de boîtes à un deuxième convoyeur qui fonctionne en continu. Un mécanisme de retournement est placé en aval du deuxième convoyeur. Ce mécanisme de retournement est pourvu d'une section d'entrée et d'une section de sortie comprenant chacun des mécanismes permettant de guider les boîtes à travers les sections respectives lors du fonctionnement. Le dispositif inverseur 1 comprend aussi un troisième convoyeur qui est réversible et qui est placé entre les sections d'entrée et de sortie, et un quatrième convoyeur placé sous le mécanisme de retournement. Un clapet est disposé entre le deuxième convoyeur et à la fois entre la section de réception et le quatrième convoyeur. Le clapet permet de changer la direction des boîtes. Un système de contrôle permet de mesurer le nombre de boîtes qui passent sur le premier convoyeur, d'arrêter et de démarrer le premier convoyeur de façon intermittente en fonction d'un nombre de boîtes données, et de contrôler la position du clapet de façon à envoyer les boîtes vers le mécanisme de retournement ou vers le quatrième convoyeur.According to one embodiment, the
Le premier convoyeur du dispositif 1 est adapté pour fonctionner dans une séquence appropriée avec l'actionnement du clapet de sorte qu'il y a un nombre présélectionné de boîtes qui sont introduites soit dans le mécanisme de retournement, soit dans le quatrième convoyeur. Ainsi, à la sortie du dispositif inverseur, il y aura des nappes de boîtes chevauchantes qui sont orientées en alternance.The first conveyor of the
Dans un mode de réalisation, le dispositif inverseur 1 comprend le convoyeur de réception qui est placé en aval de la section de sortie et du quatrième convoyeur. L'entrée du convoyeur de réception peut être réglable en hauteur par rapport au niveau du quatrième convoyeur. Il est préférablement sous son niveau. Au moins l'un parmi le quatrième convoyeur et le convoyeur de réception comprend un mécanisme de guidage de boîtes.In one embodiment, the
Le système de contrôle peut inclure un laser servant à compter le nombre de boîtes. Le système de contrôle permet de commander le fonctionnement du premier convoyeur de concert avec l'orientation du clapet et la direction du troisième convoyeur. Le nombre de boîtes par nappe peut être présélectionné selon les besoins et les caractéristiques physiques des boîtes, par exemple leur forme et leur taille. Selon la quantité de boîtes par nappe et de leurs caractéristiques physiques, chaque nappe peut être momentanément soit comprimée ou étirée en faisant varier les vitesses respectives des différents convoyeurs pour permettre une opération sans encombre. Le fonctionnement du troisième convoyeur est lié au fonctionnement du premier convoyeur et du clapet, grâce à quoi les étapes peuvent se dérouler en séquence.The control system may include a laser for counting the number of boxes. The control system makes it possible to control the operation of the first conveyor in concert with the orientation of the valve and the direction of the third conveyor. The number of boxes per web can be preselected according to the needs and physical characteristics of the boxes, for example their shape and size. Depending on the amount of cans per web and their physical characteristics, each web may be momentarily either compressed or stretched by varying the respective speeds of the different conveyors to allow unhindered operation. The operation of the third conveyor is related to the operation of the first conveyor and the valve, whereby the steps can take place in sequence.
Les guides pour les courroies peuvent comprendre une multitude de rouleaux en appui élastique ou des poulies qui permettent d'appliquer une pression appropriée sur les boîtes lors de leur passage à travers des sections du mécanisme de retournement. Un autre convoyeur est prévu avec les guides pour aider au transport des boîtes à travers les sections d'entrée et de sortie.The guides for the belts may comprise a plurality of spring-loaded rollers or pulleys that allow appropriate pressure to be applied to the boxes as they pass through sections of the turning mechanism. Another conveyor is provided with the guides to help transport the boxes through the entrance and exit sections.
De préférence, le troisième convoyeur comprend deux courroies entre lesquels les boîtes sont retenues et transportées séquentiellement dans des directions opposées. En règle générale, l'une des courroies du troisième convoyeur est supportée par plusieurs rouleaux fixes et l'autre courroie est au moins partiellement supportée par plusieurs rouleaux chargés élastiquement. Les deux courroies se joignent progressivement l'une à l'autre pour former une embouchure ouverte qui est adjacente aux sections d'entrée et de sortie. Une partie des extrémités inférieures des deux courroies est positionnée en angle par rapport à une partie verticale qui est généralement adjacente à celle-ci et vers la section de sortie.Preferably, the third conveyor comprises two belts between which the boxes are retained and transported sequentially in opposite directions. As a rule, one of the belts of the third conveyor is supported by a plurality of fixed rollers and the other belt is at least partially supported by a plurality of resiliently loaded rollers. The two belts gradually join one another to form an open mouth which is adjacent to the inlet and outlet sections. Part of the lower ends of the two belts is positioned at an angle to a vertical portion which is generally adjacent thereto and to the outlet section.
Dans un mode de réalisation, le dispositif inverseur 1 peut comprendre un ordinateur connecté au système de commande des différents convoyeurs et des sections d'entrée et de sortie pour le fonctionnement de ceux-ci. De préférence, le dispositif inverseur 1 comprend plusieurs capteurs de boîtes situés sur les différents convoyeurs et les sections d'entrée et de sortie.In one embodiment, the
Un convoyeur d'alimentation et un convoyeur de réception sont prévus dans une installation de manutention de boîtes dont fait partie le dispositif inverseur 1. Des structures de support appropriées sont également prévues pour soutenir et maintenir en place les différents éléments du dispositif inverseur 1.A feed conveyor and a receiving conveyor are provided in a box handling plant of which the
Comme montré dans l'exemple des
Dans cet exemple, un dispositif de commande 7 comportant un laser est placé sur le premier convoyeur 2. Le dispositif de commande 7 permet notamment de compter le nombre de boîtes 5 qui arrivent dans le dispositif inverseur 1. Il permet également le contrôle des séquences d'arrêt et de départ, selon les besoins.In this example, a control device 7 comprising a laser is placed on the
Le deuxième convoyeur 10 est d'un type similaire au premier convoyeur 2. Il comprend des courroies supérieure et inférieure 13, 14 qui sont supportées respectivement par des ensembles de rouleaux 16, 18. En général, lors du fonctionnement le deuxième convoyeur 10 est actionné de façon ininterrompue.The
Le dispositif inverseur 1 inclut un mécanisme de retournement 20. Ce mécanisme 20 comprend une section d'entrée 21 et une section de sortie 22 qui se partagent une courroie 24. Ils ont chacun un ensemble de roues à ressort, de poulies ou de rouleaux 26 pour appliquer une pression sur les boîtes transportées. Chaque section est de forme courbe mais elles sont dans des directions opposées, tel qu'illustré. Bien que cela ne soit pas illustré dans les figures ci-jointes, les poulies et les rouleaux 26 peuvent exercer une pression sur les boîtes 5 par l'intermédiaire d'une courroie à rouleaux (non représentée) pour chaque section 21, 22 (comme décrit plus loin dans le texte pour la courroie 34 à rouleaux 37).The
Un troisième convoyeur 30 est placé au-dessus des sections d'entrée et de sortie 21, 22. Il comprend deux courroies 32, 34 entraînées par un moteur 36 et des rouleaux correspondants 38, 40. Les boîtes sont maintenues entre les courroies 32, 34 lorsqu'elles sont dans le troisième convoyeur 30. Dans l'exemple, la courroie 32 est généralement soutenue par un ensemble de rouleaux fixes 35 tandis que la courroie 34 est préférablement au moins partiellement soutenue par un ensemble de rouleaux à ressorts 37 afin de maintenir une pression sur les boîtes entre les deux courroies 32, 34, indépendamment de l'épaisseur des boîtes. Il pourrait aussi être possible de faire une configuration où la position des rouleaux fixes et à ressorts est inversée. Ce troisième convoyeur 30 est disposé de façon substantiellement verticale. Il est aussi substantiellement perpendiculaire aux premier et deuxième convoyeurs 2, 10 ainsi qu'au plan général de la nappe 3 à son arrivée.A
Un quatrième convoyeur 42, qui comprend une courroie 43, est disposé sous les sections d'entrée et de sortie 21, 22 du mécanisme de retournement 20.A
Le dispositif inverseur 1 inclut un convoyeur de réception 50 qui comprend une courroie 51. Le convoyeur de réception 50 est placé à la sortie du dispositif inverseur 1. La vitesse de la courroie 51 est ajustée afin de permettre un placement optimum des boîtes.The
Les convoyeurs 42, 50 comprennent des mécanismes de guidage 44, 54 de boîtes. Ils permettent notamment de ralentir les boîtes 5 car la vitesse des convoyeurs n'est pas toujours la même d'un endroit à l'autre. Le mécanisme de guidage 44 pour le quatrième convoyeur 42 comprend notamment une courroie supérieure 45 qui est supportée, au moins partiellement, par des rouleaux à ressorts 46. Cette courroie 45 est entraînée à la même vitesse que la courroie 43 du quatrième convoyeur 42. Le mécanisme de guidage 54 du convoyeur de réception 50 comprend notamment une plaque de guidage 55 ou un patin monté sur une structure de support 56 et dont la position est ajustable. La plaque de guidage 55 est préférablement légèrement inclinée vers le haut sur le côté duquel proviennent les boîtes. Elle comprend notamment un bord d'attaque incurvé vers le haut, comme montré à la
Un clapet pivotant 60 est placé tout de suite après le deuxième convoyeur 10. Il permet de rediriger les boîtes soit vers la section d'entrée 21, soit vers le quatrième convoyeur 42, selon sa position. Le clapet 60 peut être actionné au moyen d'un actuateur 62 à fluide pressurisé, par exemple un actuateur pneumatique, mais il peut aussi être un actuateur électrique (non représenté).A pivoting
Lors du fonctionnement, une nappe 3 de boîtes 5 placée sur le convoyeur d'alimentation 4 arrivera au premier convoyeur 2, de droite à gauche, dans les
Un premier capteur de boîtes S1 est monté sur le deuxième convoyeur 10 à une distance prédéterminée du premier convoyeur 2. Le dispositif de commande 7 se servira des informations transmises par ce premier capteur S1 pour détecter la fin de la nappe et déterminer le moment où le premier convoyeur 2 peut être redémarré. La distance prédéterminée correspond à l'écart initial entre les paquets successifs de boîtes 5. La position du premier capteur S1 de boîtes (voir la
La séquence des arrêts et départs du premier convoyeur 2 va généralement correspondre indirectement avec le positionnement du clapet 60, lequel est contrôlé par un second capteur de boîtes S2 placé en-dessous afin de détecter un espacement entre deux nappes. Cet espacement est mesuré au travers d'une petite fenêtre 61 située sur le clapet 60 ou par un arrangement similaire. Le clapet 60 dirige une portion de la nappe soit vers le quatrième convoyeur 42, soit vers la section d'entrée 21. Peu importe la direction prise par les boîtes, elles se retrouveront éventuellement sur le convoyeur de réception 50. Bien que non spécifiquement décrite ici, l'actionnement du clapet 60 pourrait être directement synchronisé avec le premier convoyeur 2, avec un déphasage prédéterminé. Dans le cas où le clapet 60 est dans une position comme celle de la
Pour faciliter le guidage des boîtes 5 à partir de la section d'entrée 21 vers le troisième convoyeur 30, il est prévu deux courroies 32, 34 qui, à partir d'un emplacement adjacent à l'intersection des sections d'entrée et de sortie 21, 22, se joignent progressivement de l'autre afin de former une embouchure ouverte 39. L'embouchure 39 se rétrécie vers l'entrée du troisième convoyeur 30. Pour faciliter le guidage des boîtes 5 à cet endroit, les deux courroies 32, 34 sont légèrement inclinées (voir angle A sur la
Un troisième capteur de boîtes S3 peut être prévu entre la section d'entrée 21 et le troisième convoyeur 30, à l'entrée de l'embouchure ouverte 39, pour détecter que la dernière boîte d'un paquet a bel et bien quitter la section d'entrée 21. La vitesse des différents convoyeurs 10, 21, 22, 30, 42 pourrait sinon être modifiée si nécessaire. De plus, un quatrième capteur de boîtes S4 peut être placé en aval à l'intérieur de l'embouchure ouverte 39 pour détecter que la dernière boîte d'une nappe est bel et bien entrée dans le troisième convoyeur 30 et que le sens de déplacement des courroies 32, 34 peut être inversé. Un cinquième capteur de boîtes S5 peut être placé à l'entrée du troisième convoyeur 30 pour veiller à ce qu'aucune autre boîte n'a pu atteindre ce point avant que le sens de déplacement ne soit inversé. Le dispositif inverseur 1 va sinon être arrêté afin de permettre une inspection.A third box sensor S3 can be provided between the
La nappe de boîtes 5 retournées dans le troisième convoyeur 30 est acheminée vers la section de sortie 22 par la courroie 24, puis est acheminée vers le convoyeur de réception 50 afin de rejoindre la nappe de boîtes qui est arrivée précédemment en provenant du quatrième convoyeur 42. Comme montré à la
Afin de permettre une meilleure fusion entre les paquets sur le convoyeur de réception 50, l'extrémité de la courroie 51 du convoyeur de réception 50 est généralement abaissée pour être sous le niveau du quatrième convoyeur 42 par l'intermédiaire d'un mécanisme de réglage à fente 52 ou autre mécanisme semblable, comme représenté à la
Afin d'assurer un bon chevauchement des paquets alternés sur le convoyeur de réception 50, un sixième détecteur de boîtes S6 peut être prévu à l'extrémité de la section de sortie 22. Ce capteur permet notamment de valider que la dernière boîte d'un paquet inversé a bel et bien été transférée sur le convoyeur de réception 50. De plus, un septième détecteur de boîtes S7 peut être prévu à l'extrémité du quatrième convoyeur 42 afin de détecter la présence d'une première boîte d'un paquet non inversé. Les capteurs S6, S7 permettent de mieux contrôler la vitesse de chaque courroie 43, 51 des convoyeurs 42, 50 et d'assurer un meilleur chevauchement des boîtes.In order to ensure a good overlap of the alternating packets on the receiving
Pendant le fonctionnement du dispositif inverseur 1, les boîtes 5 d'un même paquet restent toujours en chevauchement, tel que représenté à la
Le contrôle de tous les convoyeurs et du clapet est centralisé et les séquences d'opération sont coordonnées par le dispositif de commande. Celui-ci peut être programmé dans un ordinateur ou être réalisé d'une autre façon. Il est relié aux différents capteurs de boîtes S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 pour permettre d'obtenir une répartition adéquate de la nappe. Les boîtes inversées peuvent aussi être positionnées de façon adéquate et leur inversion a pu être réalisée en continu. En outre, le contrôleur ajuste si nécessaire la vitesse des courroies des différents convoyeurs. Le nombre de boîtes dans un paquet est déterminé en fonction des besoins en tenant compte de leur taille et de la forme. La séparation des paquets peut être effectuée afin de permettre une manipulation ultérieure sans encombre et pour prévenir les risques de blocages ou même de glissement des boîtes atteignant le convoyeur de réception 50 en provenance des deux trajectoires.The control of all the conveyors and the valve is centralized and the operation sequences are coordinated by the control device. It can be programmed in a computer or done in another way. It is connected to the different box sensors S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 to obtain an adequate distribution of the sheet. The inverted boxes can also be positioned appropriately and their inversion could be carried out continuously. In addition, the controller adjusts the speed of the belts of different conveyors as necessary. The number of boxes in a package is determined according to the needs taking into account their size and shape. The separation of the packets can be carried out in order to allow subsequent handling without hindrance and to prevent the risk of jamming or even sliding of the boxes reaching the receiving
Il est à noter que ce qui est décrit dans la présente description détaillée et illustré dans les figures annexées n'est qu'à titre d'exemple seulement. Une personne oeuvrant dans le domaine concerné saura, à la lecture de la description et des figures, que des variantes peuvent être apportées tout en restant toujours dans les limites du concept proposé.It should be noted that what is described in the present detailed description and illustrated in the accompanying figures is only by way of example only. A person working in the field concerned will know, from reading the description and figures, that variants can be made while still remaining within the limits of the proposed concept.
- 11
- Dispositif inverseur (réalisation antérieure)Inverter device (prior embodiment)
- 22
- Premier convoyeur (réalisation antérieure)First conveyor (previous realization)
- 33
- Nappe (réalisation antérieure)Tablecloth (previous achievement)
- 3'3 '
- Nappe reformée (réalisation antérieure)Reformed tablecloth (previous achievement)
- 44
- Convoyeur d'alimentation (réalisation antérieure)Feed conveyor (previous embodiment)
- 55
- Boîte pliante (réalisation antérieure)Folding box (previous embodiment)
- 66
- Courroie supérieure (réalisation antérieure)Upper belt (previous embodiment)
- 77
- Dispositif de commande (réalisation antérieure)Control device (previous embodiment)
- 88
- Courroie inférieure (réalisation antérieure)Lower belt (previous embodiment)
- 1010
- Deuxième convoyeur (réalisation antérieure)Second conveyor (previous embodiment)
- 1111
- Rouleau supérieur (réalisation antérieure)Upper roll (previous embodiment)
- 1212
- Rouleau inférieur (réalisation antérieure)Lower roll (previous embodiment)
- 1313
- Courroie supérieure (réalisation antérieure)Upper belt (previous embodiment)
- 1414
- Courroie inférieure (réalisation antérieure)Lower belt (previous embodiment)
- 1616
- Rouleau supérieur (réalisation antérieure)Upper roll (previous embodiment)
- 1818
- Rouleau inférieur (réalisation antérieure)Lower roll (previous embodiment)
- 2020
- Mécanisme de retournement (réalisation antérieure)Turning mechanism (previous embodiment)
- 2121
- Section d'entrée (réalisation antérieure)Entry section (previous achievement)
- 2222
- Section de sortie (réalisation antérieure)Output section (previous achievement)
- 2424
- Courroie (réalisation antérieure)Belt (previous achievement)
- 2626
- Rouleau (réalisation antérieure)Roller (previous realization)
- 3030
- Troisième convoyeur (réalisation antérieure)Third conveyor (previous embodiment)
- 3232
- Courroie (réalisation antérieure)Belt (previous achievement)
- 3434
- Courroie (réalisation antérieure)Belt (previous achievement)
- 3535
- Rouleau fixe (réalisation antérieure)Fixed roll (previous embodiment)
- 3636
- Moteur (réalisation antérieure)Engine (previous achievement)
- 3737
- Rouleau à ressort (réalisation antérieure)Spring roll (previous embodiment)
- 3939
- Embouchure ouverte (réalisation antérieure)Open mouth (previous achievement)
- 4242
- Quatrième convoyeur (réalisation antérieure)Fourth conveyor (previous embodiment)
- 4343
- Courroie (réalisation antérieure)Belt (previous achievement)
- 4444
- Mécanisme de guidage (réalisation antérieure)Guiding mechanism (previous embodiment)
- 4545
- Courroie supérieure (réalisation antérieure)Upper belt (previous embodiment)
- 4646
- Rouleau à ressort (réalisation antérieure)Spring roll (previous embodiment)
- 5050
- Convoyeur de réception (réalisation antérieure)Conveyor of reception (previous realization)
- 5151
- Courroie (réalisation antérieure)Belt (previous achievement)
- 5252
- Mécanisme de réglage à fente (réalisation antérieure)Slotted adjustment mechanism (previous embodiment)
- 5454
- Mécanisme de guidage (réalisation antérieure)Guiding mechanism (previous embodiment)
- 5555
- Plaque de guidage (réalisation antérieure)Guide plate (previous embodiment)
- 5656
- Structure de support (réalisation antérieure)Support structure (previous embodiment)
- 6060
- Clapet pivotant (réalisation antérieure)Swivel flap (previous embodiment)
- 6161
- Fenêtre (réalisation antérieure)Window (previous realization)
- 6262
- Actuateur (réalisation antérieure)Actuator (previous achievement)
- 100100
- SystèmeSystem
- 102102
- Empaqueteurpacker
- 104104
- Objet à plat / boîte plianteFlat object / folding box
- 106106
- Convoyeur d'entréeEntrance conveyor
- 107107
- Deuxième convoyeurSecond conveyor
- 108108
- Dispositif inverseurInverter device
- 110110
- Nappe en continuContinuous tablecloth
- 112112
- Nappe discontinueDiscontinuous tablecloth
- 114114
- Nappe discontinueDiscontinuous tablecloth
- 116116
- Nappe discontinueDiscontinuous tablecloth
- 120120
- Dispositif de comptageCounting device
- 122122
- Dispositif d'aiguillageReferral device
- 130130
- Module de transfertTransfer module
- 132132
- Zone d'accumulationAccumulation area
- 134134
- Dispositif de comptage/séparationCounting / separation device
- 135135
- Convoyeur en archeArch conveyor
- 136136
- Dispositif d'aiguillageReferral device
- 138138
- Bras de remplissageFilling arm
- 140140
- RécipientContainer
- 142142
- FlècheArrow
- 144144
- FlècheArrow
- 146146
- Station de remplissageFilling station
- 150150
- Convoyeur de montéeClimbing conveyor
- 152152
- Module de transfertTransfer module
- 154154
- ConvoyeurConveyor
- 160160
- Première section de convoyeursFirst section of conveyors
- 162162
- Deuxième section de convoyeursSecond section of conveyors
- 200200
- Repère géométriqueGeometric landmark
- 300300
- PaquetPackage
- 302302
- PaquetPackage
- T1T1
- Premier trajetFirst trip
- T2T2
- Deuxième trajetSecond journey
- T3T3
- Troisième trajetThird journey
Claims (10)
un nouveau dispositif d'aiguillage (134) permettant d'acheminer les objets (104) vers un bras de remplissage (138) et ainsi permettre de remplir un récipient (140).Packer (102) modified by the addition of a counting device (120) and a switching device (122) having an input and at least two separate outputs, a first output to a first transport path of pre-existing objects (T1) in the packer (102), and a second output to a new second object transport path (T2) comprising a new upward-level conveyor (150) for conveying the objects (104) into a new forced right angle transfer module (152) and a new second conveyor (154); and
a new switching device (134) for conveying the objects (104) to a filling arm (138) and thereby filling a container (140).
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