FR2623482A1

FR2623482A1 - Alimentateur a contact leger commande par ordinateur et utilisant quatre transporteurs entraines independamment

Info

Publication number: FR2623482A1
Application number: FR8815009A
Authority: FR
Inventors: Jeffrey L Ross; James W Krueger
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 1989-05-26
Anticipated expiration: 2008-11-18
Also published as: NL8802807A; GB2212469B; GB8826138D0; IT1227713B; FR2623482B1; US5082103A; GB2212469A; CA1319406C; IT8822660A0; JPH01156222A; JP2561140B2; CH676838A5; DE3839079A1

Abstract

L'alimentateur 4 reçoit d'un convoyeur d'amenée 1 des objets espacés de manière aléatoire, les place en appui léger les uns contre les autres en file et les délivre à un transporteur de transfert TC qui les transmet à un transporteur à logements. Un premier transporteur d'alimentation G pousse légèrement les uns contre les autres en file les objets issus du transporteur d'amenée 1 et délivre les objets appuyés les uns contre les autres à un deuxième transporteur d'alimentation M qui synchronise les objets par rapport aux logements du transporteur à logements. Un troisième transporteur d'alimentation A adapte la vitesse des objets à la vitesse du transporteur à logements et un quatrième transporteur d'alimentation P met en phase les objets individuels pour les placer dans les logements du transporteur à logements, ou encore groupe les objets par paires qu'il met en phase pour les placer dans les logements. Utilisation pour alimenter une machine à emballer en objets délicats ou difficiles à positionner.

Description

La présente invention concerne un appareil pour

alimenter automatiquement en objets une machine de traite-

ment d'objets, et notamment un appareil pour corriger en

continu les positions d'objets espacés de manière aléa-

toire et pour transférer ces objets avec une synchronisa- tion appropriée sur le transporteur amont d'une machine à

envelopper horizontale.

Les machines à envelopper horizontales utilisent de façon habituelle des transporteurs pour fournir une

série d'objets espacés dans le sens horizontal à une par-

tie d'enveloppement dans laquelle un ou plusieurs objets

sont placés dans un emballage enveloppé. De telles machi-

nes à envelopper sont utilisées conventionnellement avec un alimentateur qui reçoit d'un transporteur d'amenée des objets contigus et sépare ces objets suivant une relation d'espacement et de synchronisation déterminée par rapport

au transporteur de réception de la machine à envelopper.

L'alimentateur comprend habituellement un transporteur d'accumulation des objets qui fonctionne à grande vitesse de façon à accumuler à la station d'alimentation des

objets venant du transporteur d'amenée. Un tel alimenta-

teur peut ne pas fonctionner de façon satisfaisante avec des objets délicats qui peuvent être endommagés du fait

d'une pression excessive entre les objets contigus.

Un alimentateur à contact léger commandé par ordinateur et utilisant deux transporteurs à courroie plate asservis est décrit dans la demande de brevet français n 87 15560 (FR-A-2 606 374) (non publiée à la date de priorité dont bénéficie la présente demande, et appartenant à la Demanderesse. Cet alimentateur à deux courroies de l'art antérieur prend des objets espacés de manière aléatoire et les met en léger appui les uns contre les autres avant de les espacer et les synchroniser pour leur transfert à un transporteur récepteur d'une machine à envelopper. Cet alimentateur à deux courroies est relativement peu coûteux et peut assurer l'alimentation en objets individuels, pourvu

qu'ils aient des caractéristiques de frottement relative-

ment uniformes, à des cadences atteignant 300 objets à la minute. Cette cadence est réduite si les objets ont

des caractéristiques de frottement fortement variables.

Cet alimentateur à deux courroies est également apte à

grouper des objets par paires par mesure intermittente.

Cette caractéristique de groupement par paires n'est réalisée qu'aux faibles cadences d'alimentation en raison des limitations d'accélération dont s'accompagne la

mesure intermittente.

Il existe nombre d'applications dans lesquelles il est souhaitable d'employer un alimentateur à contact

léger du type à courroies plates pour assurer avec pré-

cision l'alimentation en objets individuels et/ou par paires, à des cadences plus élevées que celle permise par l'alimentateur à contact léger à faible prix employant deux courroies plates décrit dans la demande

de brevet citée plus haut.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des systèmes connus et de proposer un alimentateur à contact léger et à haute performance qui prend des objets espacés de manière aléatoire et place ces objets en contact léger avant de les espacer et de les synchroniser pour leur transfert au transporteur de

réception d'une machine à envelopper.

L'alimentateur conforme à l'invention comprend

quatre transporteurs à courroie plate entraînés indivi-

duellement par servomoteur. Ces moteurs sont commandés automatiquement d'abord pour annuler les espacements entre les objets et ensuite pour délivrer les objets espacés et synchronisés par rapport au transporteur de

réception d'une machine à envelopper. On peut périodi-

quement régler la vitesse de chaque objet individuel pour l'amener avec légèreté en contiguité avec les objets adjacents, et on peut périodiquement régler la vitesse des objets individuels pour les espacer et les synchroniser convenablement avec le transporteur de réception de la machine à envelopper ou autre machine

de traitement d'objets.

L'invention concerne plus particulièrement un alimentateur à léger contact pour recevoir des objets

espacés de manière aléatoire en provenance d'un trans-

porteur d'amenée, appuyer légèrement les objets les uns contre les autres en file et délivrer un seul objet ou un ensemble d'objets à un transporteur muni de logements à une vitesse et avec un espacement adaptés aux logements du transporteur, ce dispositif d'alimentation étant caractérisé en ce qu'il comprend:

- des premier, deuxième, troisième et qua-

trième transporteurs d'alimentation;

- des moyens pour monter le premier transpor-

teur d'alimentation entre le transporteur d'amenée et le deuxième transporteur d'alimentation;

- des moyens pour commander de manière conti-

nue la vitesse du premier transporteur d'alimentation pour que plusieurs articles reçus du transporteur d'amenée soient légèrement appuyés les uns contre les

autres en file pour être délivrés audeuxième transpor-

teur d'alimentation;

- des moyens pour monter le troisième trans-

porteur d'alimentation entre le deuxième transporteur d'alimentation et le quatrième transporteur d'alimentation;

- des moyens pour commander de manière conti-

nue la vitesse du deuxième transporteur d'alimentation pour synchroniser les objets par rapport aux logements du transporteur à logements, les objets synchronisés étant délivrés au troisième transporteur d'alimentation;

- des moyens pour commander de manière conti-

nue la vitesse du troisième transporteur d'alimentation

pour accélérer les objets portés par celui-ci pour adap-

ter leur vitesse à celle du transporteur à logements, ces objets à vitesse adaptés étant délivrés au quatrième transporteur d'alimentation; et

- des moyens pour commander de manière conti-

nue la vitesse du quatrième transporteur d'alimentation pour mettre en phase les articles individuels pour que

leur phase soit adaptée à celle des logements du trans-

porteur à logements.

L'alimentateur peut comporter des moyens pour commander de manière continue la vitesse du quatrième

transporteur d'alimentation pour placer deux objets indi-

viduels ou plus dans chacun des logements du transporteur

à logements.

Etant donné que les objets sont en légère butée, la présente invention permet d'alimenter selon une phase convenable l'enveloppeuse, même s'il s'agit

d'objets délicats ou d'objets ayant des formes irrégu-

lières. On peut adapter le système de commande pour

permettre l'alimentation en objets de longueurs diffé-

rentes. Le système de commande peut surveiller la vitesse des objets qui arrivent et commander la vitesse de l'alimentateur et de la machine à envelopper de façon à maintenir une accumulation d'objets en légère butée

entre des limites préréglées, et peut démarrer et arrê-

ter automatiquement la machine en réponse à un démarrage

et à un arrêt de l'alimentation en objets. On peut égale-

ment, au moyen de l'alimentateur selon la présente inven-

tion, espacer de manière uniforme puis grouper par paires à une cadence relativement élevée des objets qui peuvent être amenés en étant espacés l'un de l'autre de manière aléatoire. Les deux premiers transporteurs à courroie plate de l'invention fonctionnent de la même manière que les deux transporteurs à courroie plate de l'invention décrite dans la demande de brevet française n 87 15560 déposée par les présents inventeurs. Les enseignements de l'art antérieur sont incorporés dans la présente demande comme base à améliorer par incorporation de deux transporteurs à courroie plate asservis supplémentaires et les organes de commande associés pour permettre une alimentation précise et à cadence élevée en objets individuels et/ou par paires. Le procédé selon l'invention, qui emploie quatre transporteurs à courroie plate asservis, nécessite que le quatrième transporteur à courroie plate ait une longueur de transport proportionnelle à la longueur des

objets individuels à emballer.

D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention apparaîtront encore dans la description

ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:

- la figure 1 est une vue en plan d'un appa-

reil à quatre transporteurs pour alimenter automatique-

ment une machine à envelopper horizontale utilisant la présente invention; - la figure 2 est une vue en perspective d'un alimentateur à contact léger conforme à la présente invention; - les figures 3A et 3B représentent des modules de transfert pour transférer des objets entre un alimentateur selon la présente invention et une machine à envelopper horizontale ou autre machine de traitement d'objets;

- la figure 4 est une vue en coupe longitudi-

nale de l'alimentateur à contact léger illustrant la disposition des moteurs et des transporteurs à courroie

utilisés pour transporter des objets le long de l'ali-

mentateur; - la figure 5 représente un schéma fonctionnel

du circuit de commande du fonctionnement de l'alimenta-

teur à contact léger à quatre courroies selon la pré-

sente invention; - les figures 6 à 18 sont des organigrammes logiques qui expliquent le fonctionnement du circuit de l'alimentateur à contact léger à quatre courroies des figures 1 à 5; - les figures 19 et 20 représentent le circuit électronique de commande que l'on peut utiliser pour l'alimentateur à contact léger à quatre courroies selon la présente invention;

- la figure 21 est une vue de côté d'une par-

tie d'un autre mode de réalisation de l'alimentateur à contact léger selon l'invention;

- la figure 22 est une vue de dessus de l'ali-

mentateur à contact léger de la figure 21; et

- la figure 23 est une vue en bout de l'ali-

mentateur à contact léger de la figure 21.

Dans la configuration représentée à la figure 1, un système automatique pour alimenter et envelopper comprend un transporteur d'alimentation en objets S ayant une courroie 1 qui alimente en objets 2 espacés de manière aléatoire un module alimentateur 4 qui règle la distance entre les objets de façon que les objets 2 soient régulièrement espacés et livrés à une machine à envelopper W à une vitesse égale à la vitesse d'un transporteur de réception 11. Un transporteur de transfert TC (figures 1, 2, 3A, 3B) permet, via des

courroies 3a et 3b la livraison des objets 2 au trans-

porteur de réception de la machine à envelopper W (figure 3B) qui est aligné avec le module alimentateur 4, ou à un transporteur de réception 11 de l'enveloppeuse (figure 3A) qui fait un angle oblique avec le module alimentateur 4. On peut utiliser un transporteur de transfert semblable (non représenté) pour transférer

des objets à un transporteur de l'enveloppeuse perpen-

diculaire au module alimentateur. On peut intercaler

d'autres types d'appareil de transfert entre le trans-

porteur de l'enveloppeuse et le module alimentateur 4.

Le module alimentateur 4 (figures 1, 2, 4)

comprend un transporteur d'accumulation et de modifica-

tion d'espacement G et un transporteur d'échelonnement M pour régler en continu les espacements entre les objets 2

lorsque ces objets sont transportés depuis le transpor-

teur d'amenée S en réponse à un circuit électronique

monté dans une partie formant coffret 4a du module 4.

Chacun des quatre transporteurs (figures-1 à 4) comprend une courroie plate 5a-5d, montée sur plusieurs

rouleaux 6 (figure 4) et accélérée par un rouleau d'en-

trainement 7 entraîné par un moteur M1-M4 et une courroie d'entraînement 8. La position en rotation de chaque moteur M est surveillée par un codeur associé E1-E4 et

la vitesse de chaque moteur est surveillée par un compte-

tours associé T1-T4 (figures 4 et 5). Chacun des rouleaux 6 et des rouleaux d'entraînement 7 est légèrement bombé et présente à chacune de ses extrémités une partie de diamètre plus petit, de façon à centrer automatiquement les courroies associées 5a-5d par rapport aux extrémités des rouleaux. Etant donné que les objets 2 doivent être en léger appui mutuel sur l'accumulateur G, il faut des guides latéraux pour contenir les objets. Cet appui avec pression légère minimise les dommages aux objets délicats. Les rouleaux 6, 7 sont en contact uniquement avec les parties intérieures des courroies associées a-5d, de sorte que les résidus déposés par les objets sur le transporteur ne risquent pas de s'accumuler sur les rouleaux. Des bacs de collecte peuvent être placés sous les transporteurs pour collecter les particules libres susceptibles de tomber des courroies. On peut facilement enlever les courroies pour nettoyage ou remplacement de celles-ci. Un servomoteur d'entraînement individuel pour chaque courroie permet une commande indépendante de haute sensibilité de chaque module transporteur. Des cellules photoélectriques 9a-9g montées au-dessus des transporteurs S, G, A et TC (voir figures 2, 4, 5) détectent la présence ou l'absence d'objets 12. Les cellules photoélectriques peuvent être montées en d'autres positions, par exemple pour agir

directement à travers les objets sur les transporteurs.

Les signaux venant des cellules photoélectriques 9a-9g sont envoyés à un circuit de commande 10 (figure 5) qui commande la vitesse des moteurs individuels M1-Md

(figures 4, 5) et des courroies de transporteur asso-

ciées 5a-5d afin de régler l'espacement et la synchro-

nisation des objets 2.

La vitesse du transporteur d'accumulation G est corrigée en continu de façon à replacer les objets 2

afin que ceux-ci soient en léger appui mutuel.

Le transporteur de réception 11 (figures 3A, 3B) de la machine à envelopper W comporte un ensemble

de logements F entre un ensemble de taquets U qui assu-

rent que les objets sont fournis en phase correcte à la partie enveloppage (non représentée) de la machine à

envelopper W. A la place des taquets U, on peut utili-

ser une courroie transporteuse en matière à grand frottement pour maintenir le produit en position

convenable pour l'alimentation de la partie enveloppage.

La vitesse du transporteur d'échelonnement M-est corrigé de manière continue pour synchroniser les objets en appui mutuel par rapport aux logements du transporteur de réception 11 (figure 1) de la machine à envelopper hori- zontale W. Cette correction est telle que les objets

individuels, après avoir été accélérés par le transpor-

teur A (figures 1, 2, 3A, 3B) jusqu'à une vitesse adap-

tée à celle du transporteur de réception 11 de l'enve-

loppeuse sont correctement synchronisés par rapport aux logements de celui-ci. Le transporteur M corrige la synchronisation de chaque article de tête successif d'une suite d'articles appuyés les uns contre les autres au fur et à mesure que les articles individuels sont sélectivement débités pour être accélérés et transférés

à la machine à envelopper.

Dans un mode de mise en phase précise, le transporteur P met individuellement en phase chaque

objet 2 qui passe, par rapport à la position du trans-

porteur de réception 11 ou d'un logement de celui-ci.

Il s'agit là d'un mode de réglage fin qui permet au module alimentateur 4 de positionner avec précision les objets individuels à des cadences relativement élevées, même quand les caractéristiques de frottement des objets

individuels varient fortement. Dans ce mode de fonction-

nement, le transporteur P corrige, pour l'objet 2, les erreurs de position sur le transporteur d'accélération A produites par l'accélération des objets 2 lors de leur

transfert du transporteur d'échelonnement M au transpor-

teur d'accélération A. Lorsque l'alimentateur 4 est en mode de groupement d'objets par paires, le transporteur P sert à grouper les objets 2 par paires uniformément espacées et correctement synchronisées par rapport à la position du transporteur de réception 11 ou de tout logement de celuici. Lors du groupement par paires des objets en mode A, le transporteur P retarde l'objet de tête d'une paire jusqu'à ce qu'il soit légèrement en contact avec l'objet de queue de la paire. Lors du groupement par paires en mode B, le transporteur P fonctionne pour avancer l'objet de queue de la paire jusqu'à ce qu'il soit légèrement en contact avec l'objet de tête de la paire.

Dans l'un quelconque des modes de fonctionne-

ment décrits ci-dessus, il est nécessaire que la longueur du transporteur P soit proportionnelle à la longueur de l'objet individuel 2. Dans le mode de mise en phase

précise, la position d'un objet individuel 2 n'est corri-

gée que pendant que cet objet est entièrement sur le transporteur P. Les transferts au transporteur P et de

celui-ci se font à une vitesse adaptée. Lors du groupe-

ment des objets par paires en mode A, l'objet de tête d'une paire est retardé une fois que cet objet est plus qu'à moitié sur le transporteur P. Lors du groupement par paires en mode B, l'objet de queue d'une paire est avancé une fois que l'objet de tête est plus qu'à moitié dégagé du transporteur P. Le circuit 10 de commande de l'alimentateur (voir figure 5) comprend un module de circuit 12 pour

commander le fonctionnement de la courroie 5a d'accumu-

lation et de modification d'espacement de la courroie d'échelonnement 5b, de la courroie accelératrice 5c, et de la courroie déphaseuse 5d (figures 1, 2, 4). Le module 12 comprend un automate ou ordinateur logique programmable pilote 13 pour commander le fonctionnement de moteurs M1, M2, M3, M4, en réponse à des signaux venant de la machine à envelopper W et des cellules photoélectriques 9a-9g. Comme automate pilote de ce type, on peut utiliser dans le cadre de la présente invention le modèle ZT-8815 fabriqué par ZIATECH CORPORATION, SAN LUIS OBISPO, Californie. L'automate logique pilote 13 fournit des signaux de commande à quatre régulateurs séparés 14a, 14b, 14c, 14d de mouvement selon un axe et reçoit des signaux de ces régulateurs qui reçoivent à leur tour de la part de codeurs angulaires El-E4 des signaux de vitesse de rotation et de position. Les régulateurs de mouvement 14a, 14b, 14c, 14d fournissent des signaux de commande

à des régulateurs de servomoteur associés 15 qui fournis-

sent du courant pour entraîner les servomoteurs corres-

pondants. Comme régulateur de mouvement 14, on peut utiliser dans le cadre de la présente invention le STD-16.03 fabriqué par AMTEK DIGITAL SYSTEMS, INC., SEATTLE, Washington. Comme régulateur de servomoteur 37, on peut utiliser dans le cadre de la présente invention le type à modulation par largeur d'impulsion (PWM)

modèle GA4567P proposé par GLENTEK, EL SEGUNDO, Califor-

nie. Comme codeur angulaire E, on peut utiliser dans le cadre de la présente invention le modèle H25 fabriqué

par BEI MOTION SYSTEMS COMPANY, GOLF, Californie.

Le fil 16a communique des signaux concernant l'état de la machine à l'automate logique 13 qui reçoit également, d'un codeur pilote E5 placé sur la machine à envelopper W, des signaux amenés par le fil 16b donnant des références de vitesse et de position de l'enveloppeuse. L'automate logique 13 traite en continu ces signaux d'entrée et envoie en continu en sortie des signaux de commande vers les régulateurs de mouvement des transporteurs M et A, et synchronise ainsi ces transporteurs avec le fonctionnement de la machine à envelopper W. L'automate logique 13 traite également en continu des entrées de signaux d'état venant de toutes les cellules photoélectriques 9a-9g et envoie en continu

sur le fil 17a un signal de sortie pour commander auto-

matiquement un moteur 18 afin de commander la vitesse de la machine à envelopper W et de maintenir ainsi

automatiquement dans des limites prédéterminées l'accu-

mulation d'objets 2 contigus. Le fil 17b transmet un signal venant de l'automate logique 13 à un dispositif d'éjection d'objets occasionnels déphasés qui peuvent se présenter dans des conditions transitoires telles que arrêts d'urgence, démarrages rapides, etc... On utilise un jet d'air venant d'une buse 19 (voir figure 2) pour

éjecter du transporteur de transfert TC les objets dépha-

sés. Un fil 17c fournit à l'enveloppeuse W des signaux de

commande de démarrage et d'arrêt.

Le signal venant du codeur E5 (figure 5) placé sur la machine à envelopper W assure une synchronisation correcte du fonctionnement du module alimentateur 4 par rapport au fonctionnement de la machine à envelopper, et des signaux venant des codeurs E, fournissent des mesures précises des déplacements respectifs de chacun des quatre transporteurs à courroie 5. Des fils 20, 21 venant des

codeurs E et des compte-tours T, permettent aux régula-

teurs de mouvement 14 et aux régulateurs de servomoteur de fonctionner en boucle fermée pour commander les accélérations des transporteurs à courroie et permettre un rendement maximal sans problème de glissement. Les codeurs E fournissent jusqu'à 1000 comptes par tour, et

permettent ainsi une synchronisation très précise parti-

culièrement utile pour les faibles vitesses d'enveloppe-

ment sur l'alimentateur.

Le système de commande (figure 5) de la présente invention peut être programmé pour alimenter en groupes d'objets un transporteur à logements ou sans logements, faisant partie d'une machine à envelopper ou autre

machine de traitement d'objets. On obtiendrait par exem-

ple des groupes d'objets par paires en programmant l'automate logique 13 pour commander la vitesse d'un transporteur P de façon à transférer plusieurs articles au transporteur du module de transfert T par cycle de la machine à envelopper. Dans cette application "groupage", l'automate logique. 13 serait programmé de façon à échelonner et mettre en phase les groupes d'objets par paires en vue d'un transfert convenablement synchronisé sur le transporteur de réception à logements ou sans logements de la machine à envelopper W. Des programmes préétablis peuvent être charges dans l'ordinateur 13 et choisis soit par un commutateur de sélection, soit par une liaison de communication avec un ordinateur à distance tel qu'un ordinateur personnel de façon qu'un opérateur humain puisse sélectionner facilement une vitesse, une dimension d'emballage et des groupages convenables. L'alimentateur et la machine à envelopper, étant reliés l'un à l'autre, sont sychronisés

de manière appropriée. Etant donné que la machine à enve-

lopper fournit au module alimentateur 4 un signal de synchronisation venant du codeur E5, aucun repère de synchronisation n'est nécessaire sur les transporteurs ou sur les enveloppeuses pour synchroniser les deux machines. On détecte les bords antérieurs ou postérieurs

des objets 12 et on peut-utiliser le circuit de synchro-

nisation pour déterminer si la courroie individuelle

d'un transporteur doit être accélérée ou ralentie.

L'alimentateur utilise l'ordinateur 13 pour

commander les régulateurs de mouvement 14 et les régu-

lateurs de moteur 15 de façon que la vitesse des objets qui sont transférés du transporteur d'accumulation et de

modification d'espacement G au transporteur d'échelon-

nement M soit égale ou légèrement supérieure à la vitesse

du transporteur d'échelonnement auquel ils sont transfé-

rés, ce qui minimise les dommages subis par les objets

en limitant la pression de contact, dans l'accumulation.

Le module alimentateur 4 suit la machine à envelopper W. Mais le module alimentateur 4 commande aussi à la machine à envelopper de suivre, dans des limites préréglées, le rythme d'amenée des objets qui arrivent sur la courroie 1 du convoyeur d'amenée. Si le rythme d'amenée des objets augmente, les rythmes de l'alimentateur et de l'enveloppeuse augmentent également, et si le rythme d'amenée des objets diminue, les rythmes

de l'alimentateur et de l'enveloppeuse diminuent également.

Le module alimentateur 4 (figures 2, 4) envoie à la machine à envelopper W un signal de commande de rythme pour lui commander de fonctionner à un rythme

égal au rythme d'amenée des objets. Si la cellule photo-

électrique 9a (figures 2 et 4) située sur le module alimentateur 4 détecte que les objets 2 qu'elle voit sont appuyés les uns contre les autres au point de former une accumulation dépassant un niveau maximum admissible, le module alimentateur va augmenter le signal de rythme

envoyé à la machine à envelopper W d'une quantité pré-

déterminée jusqu'à ce que les objets adjacents à la cellule photoélectrique 9a ne soient pas contigus. Si la cellule photoélectrique 9c placée sur le module alimentateur 4 détecte que les objets qui lui sont

adjacents sont mutuellement écartés, le module alimen-

tateur va diminuer le signal de commande de vitesse

envoyé à la machine à envelopper W d'une quantité prédé-

terminée jusqu'à ce que des objets contigus forment une

accumulation minimale admissible.

Le transporteur G d'accumulation et de modi-

fication d'écartement fonctionne selon deux modes:

(a) Mode par suivi.

Dans ce mode de fonctionnement, la courroie 5a du transporteur d'accumulation suit la vitesse de la courroie d'échelonnement 5b. Dans ce mode, les objets situés sur la courroie d'accumulation ne font l'objet d'aucune correction. L'ordinateur commande le mode par suivi chaque fois que les cellules photoélectriques 9b

et 9c détectent des objets contigus.

(b) Mode par correction pour annuler l'écar-

tement. L'ordinateur commande ce mode chaque fois que les cellules photoélectriques détectrices d'objets associées 9a ou 9c détectent un écartement entre les objets. La courroie 5a du transporteur d'accumulation est alors commandée pour fonctionner à une vitesse de

mode "correction" vers l'avant choisie par l'ordinateur.

La vitesse de mode "correction" vers l'avant peut être

à volonté déterminée par un algorithme de l'ordinateur.

L'algorithme détermine la vitesse-maximale jusqu'à laquelle on peut faire croître les vitesses à partir d'une vitesse d'alimentation de base (basée sur la

vitesse d'empaquetage) à raison d'une accélération pré-

établie pendant un déplacement égal à une demi-longueur d'objet. Le transporteur d'accumulation continue à fonctionner à la vitesse corrigée jusqu'à ce que la cellule photoélectrique détectrice d'objets associée voie des objets contigus. Le transporteur à courroie Sa va alors décélérer pour s'adapter à la vitesse ou au rapport de vitesse de la courroie 5b du transporteur d'échelonnement aval adjacent et passer au "au mode par

suivf.

L'alimentateur surveille un codeur ou autre type quelconque de transducteur de position/vitesse E5

monté sur la machine à envelopper. On utilise l'informa-

tion du transducteur conjointement avec celle du détec-

teur de position d'objet 9d associé au transporteur d'échelonnement M pour déterminer l'erreur réelle de position entre la position réelle détectée de l'objet et une position désirée préétablie de l'objet. Un signal decorrection de l'entraînement du transporteur d'échelonnement proportionnel à l'erreur calculée est alors produit. Ceci s'opère en changeant la vitesse de la courroie 5b du transporteur d'échelonnement pendant une période calculée par l'ordinateur pour la machine

ou période en temps réel. Cette action corrige la posi-

tion de l'objet et l'erreur réelle de position devient inférieure à une valeur préréglée. La présente invention comprend un mode de fonctionnement à démarrage automatique que l'on peut utiliser uniquement si la machine à envelopper associée

comporte un mode de fonctionnement à démarrage automa-

tique. Lorsque l'on place la machine à envelopper "en commande directe" dans le mode de fonctionnement à

démarrage automatique, l'alimentateur est armé automati-

quement. Si des objets sont situés sur l'alimentateur, cette information étant conservée dans la mémoire de l'ordinateur 13, l'alimentateur envoie un signal de démarrage à la machine à envelopper et déclenche les opérations suivantes: I. La machine à envelopper émet un signal avertisseur et après un délai convenable, commence à

fonctionner à une vitesse commandée par l'alimentateur.

Il. L'alimentateur surveille le détecteur de vitesse/position tel que le codeur E5 monté sur la machine à envelopper et suit la machine lorsque la

vitesse augmente.

III. L'amenée des objets sur le transporteur d'amenée 1 est surveillée par l'intermédiaire de la

cellule photoélectrique détectrice d'objets associée 9g.

On utilise cette information pour fixer la vitesse de fonctionnement de base de l'alimentateur et de la

machine à envelopper.

Si, d'après l'information retenue dans la mémoire de l'ordinateur, aucun article n'est situé sur l'alimentateur, l'alimentateur va fonctionner comme suit:

I. Les courroies de l'alimentateur sont comman-

dées pour fonctionner à une vitesse de démarrage préréglée.

II. La cellule photoélectrique 9g détectrice d'objets sur le transporteur d'amenée surveille le rythme d'amenée des objets qui arrivent pour déterminer quand un flux utilisable d'objets arrive à un rythme à peu près constant. Les objets n'entrant pas dans cette

catégorie sont rejetés hors du transporteur de transfert.

III. Lorsqu'on a détecté un flux utilisable d'objets à l'entrée, l'alimentateur commande à la machine à envelopper de démarrer à un instantqui soit tel

que l'alimentateur mette un objet dans le premier loge-

ment choisi du transporteur de réception de la machine à envelopper, ce qui évite la confection d'un emballage vide. IV. Le rythme d'amenée des objets venant du transporteur d'amenée 1 est surveillé par l'intermédiaire de la cellule photoélectrique 9g détectrice d'objets associée. On utilise cette information pour fixer la vitesse d'avancement de base de l'alimentateur et de la

machine à envelopper.

Si le rythme d'amenée des objets disparaît

ou devient trop sporadique pour être utilisé, l'alimen-

tateur est amené à faire ce qui suit: I. La machine à envelopper reçoit l'ordre de

ralentir et de s'arrêter.

II. L'alimentateur revient à la "commande directe" dans le mode de fonctionnement à démarrage automatique. Au cours de ce démarrage et de cet arrêt automatiques, tout objet déphasé est automatiquement éjecté hors du transporteur de transfert TC par la buse

d'air 19.

Des programmes pour faire fonctionner la machine à envelopper et l'alimentateur peuvent être emmagasinés dans l'ordinateur 13 et le programme désiré

peut être sélectionné par une télécommande par l'inter-

* médiaire d'une liaison de communication, ou les

programmes pourraient être sélectionnés par un commu-

tateur de sélection en option placé sur le coffret 4a de commande de l'alimentateur. Les données des programmes comprendraient des paramètres tels que la longueur des produits.

L'alimentateur a la capacité de régler semi-

automatiquement tous les réglages fonctionnels spécifi-

ques des objets sauf la position physique des cellules photoélectriques détectrices de produits. La procédure de réglage est la suivante: a. Placer le commutateur de sélection du

mode de réglage sur la position "réglage".

b. Placer la machine à envelopper W sur le

mode de fonctionnement "démarrage automatique".

c. Le module alimentateur 4 va maintenant commander à la machine à envelopper W de démarrer et de fonctionner à une vitesse présélectionnée. La machine à envelopper va émettre un signal avertisseur

sonore puis va démarrer.

d. Le module alimentateur 4 va surveiller le transducteur de vitesse/position E5 monté sur la machine à envelopper, l'ordinateur 13 va déterminer la vitesse et l'accélération de la machine à envelopper W. La vitesse est utilisée pour identifier le réglage des

rapports des vitesses de base de la courroie d'échelon-

nement M et de la courroie-accumulateur G. La mesure d'accélération est utilisée pour adapter les paramètres de démarrage et d'arrêt de l'alimentateur et de la

machine à envelopper.

e. La machine à envelopper reçoit l'ordre de s'arrêter. f. L'alimentateur commande à toutes les courroies de l'alimentateur de fonctionner à 5 pouces

(12,7 cm) par seconde.

g. On place manuellement un objet sur la courroie-accumulateur. L'objet se déplace sur chaque

transporteur et passe devant les cellules photoélec-

triques détectrices de produits associées 9. On utilise les cellules photoélectriques pour mesurer la longueur de l'objet. h. Les transporteurs s'arrêtent quand toutes les cellules photoélectriques ont détecté le passage de l'objet. i. On utilise la longueur mesurée de l'objet pour déterminer automatiquement pour le nouvel objet

le rapport de vitesse de base et l'algorithme de détec-

tion d'espacement et d'erreur suivants. On utilise

également la longueur mesurée pour limiter automatique-

ment la plage maximale dans laquelle est commandée la vitesse de la machine à empaqueter sur ordre généré par l'ordinateur 13 du module alimentateur 4. Plus l'objet est long, plus la gamme autorisée pour la

vitesse de la machine à empaqueter est réduite.

j. Placer le commutateur de sélection de

mode de fonctionnement dans la postion "fonctionnement".

k. Arrêter la machine à envelopper associée.

Les organigrammes des figures 6 à 18 illus-

trent avec plus de détail la séquence du fonctionnement de base du module alimentateur 4 décrit ci-dessus et peuvent être utilisés pour programmer l'ordinateur 13 de l'alimentateur. La figure 6 donne une vue d'ensemble du programme d'exploitation du module alimentateur 4 et

de la machine à envelopper W. Les figures 7 à 18 décri-

vent chacune le fonctionnement détaillé de l'un des blocs correspondants de la figure 6. Par exemple, le programme directeur de base, qui comprend le chargement du programme dans le processeur et la vérification de

la position zéro du codeur est représenté à la figure 7.

Les étapes pour le réglage automatique de l'alimentateur

sont représentées à la figure 8.

Les figures 6 à 18 illustrent en détail la séquence de fonctionnement d'un alimentateur à deux courroies de base et la commande de vitesse de la machine à envelopper associée. L'homme de métier peut utiliser les informations fournies par les figures 6 à

18 comme guide pour programmer des séquences de fonc-

tionnement très similaires pour commander le transpor-

teur d'accélération A et le transporteur de mise en phase B pour que ceuxci remplissent leurs fonctions

respectives décrites plus haut.

Des détails du circuit de commande 10

(figure 5) sont représentés aux figures 19 et 20.

L'automate programmable logique 13 comprend un ordina-

teur pilote 13a et plusieurs dispositifs d'entrée, de sortie et d'affichage 48 à 53. Comme carte-relais 48 pour la sortie on peut utiliser dans le cadre de la présente invention le modèle 7502 fabriqué par PROLOG CORPORATION, MONTEREY, Californie. Comme carte d'entrée 49, on peut utiliser le modèle ADI-7911 fabriqué par MATRIX CORPORATION, RALEIGH, Caroline du Nord. Comme

carte de sortie analogique 51 (figure 20) on peut utili-

ser le modèle STD-139 fabriqué par MICRO LINK, CARMEL, Indiana. Comme carte d'interface en série 52 on peut utiliser le modèle ZT-8840 fabriqué par ZIATECH CORPORATION, SAN LUIS OBISPO, Californie. Comme clavier et dispositif d'affichage 53 on peut utiliser le modèle TRANSTERM 5 fabriqué par COMPUTERWISE INC., OLATHE, Kansas. Les figures 19 et 20 illustrent des détails du circuit de commande pour le fonctionnement d'un alimentateur de base à deux courroies et la commande de vitesse de la machine à envelopper associée. L'homme de métier peut utiliser les informations fournies par les figures 19 et 20 comme guide pour réaliser des circuits pour commander la vitesse du transporteur d'accélération A et du transporteur de mise en phase B pour qu'ils remplissent leurs fonctions respectives comme cela est

décrit plus haut.

La présente invention permet d'assurer l'ali-

mentation en objets sans cohésion, en objets espacés irrégulièrement, en objets délicats, en objets qui ont tendance à se chevaucher et en objets qui ont tendance à s'imbriquer, tous types d'objets qui ont jusqu'à présent été difficiles à amener à des machines à emballer ou autres types de machines de traitement d'objets.

La description donnée jusqu'ici couvre une

forme de réalisation préférée de l'invention qui emploie quatre transporteurs à courroie plate entraînées par des servomoteurs pour réaliser l'alimentation précise

et à grande vitesse en articles ou en groupes d'arti-

cles par transfert au transporteur de réception d'une machine à envelopper ou autre machine de traitement d'articles. Un autre mode de réalisation pourrait employer une liaison par arbre d'entraînement et/ou par courroie d'entraînement entre le transporteur d'accélération A et la machine à envelopper W ou autre machine de traitement d'articles. Cela réduirait de

quatre à trois le nombre de servomécanismes d'entraîne-

ment nécessaires. Les performances d'alimentation en articles et/ou de groupement d'articles de ce second mode de réalisation seraient équivalentes sous tous les

rapports à celles du mode de réalisation préféré repré-

senté. Un autre mode de réalisation du dispositif d'alimentation à contact léger selon l'invention, représenté aux figures 21 à 23, comporte un ensemble accumulateur à air et courroie G' qui remplace le transporteur accumulateur G des figures 1, 2, 4. Deux courroies espacées 5a' montées sur un ensemble de

rouleaux 6 sontentrainées par un rouleau d'entraîne-

ment 7 entraîné par un moteur (non représenté) de la manière représentée à la figure 4. Un moteur 25 entraîne un ventilateur 26 (figure 21) qui fournit de l'air sous basse pression à une tubulure 27 par l'intermédiaire d'une conduite 28. Un ensemble de trous 31 ménagés le long de la partie supérieure de la tubulure 27 fournit de l'air qui supporte partiellement les

articles 2 lorsqu'ils se déplacent le long de l'ensem-

ble G'. Deux guides 32 maintiennent les objets 2 centrés par rapport aux courroies 5a', et une barre de retenue 33 limite le mouvement des objets 2 vers le haut. Les guides 32 sont montés dans des éléments verticaux 34

qui supportent deux éléments formant supports horizon-

taux 35. La barre de retenue 33 est reliée aux éléments formant supports 35 par deux tiges porteuses 36. La position verticale des tiges porteuses 36 (figure 23) peut être réglée au moyen de deux vis d'arrêt 40 (dont une seulement est représentée). La présence ou l'absence d'objets 2 le long de l'ensemble G' est détectée par des cellules photoélectriques 9a à 9c. La pression d'air dirigée vers le haut exercée sur les objets 2 réduit le frottement entre ceux-ci et les courroies 5a' et réduit la pression d'accumulation des objets les uns contre les autres pour réduire le risque encouru par les objets fragiles. Il est ainsi possible d'accumuler une réserve d'objets relativement longue sur l'ensemble G' en ne créant qu'une pression de contact relativement faible entre les objets successifs. Le nombre d'objets appuyés les uns contre les autres pour former une réserve peut être augmenté encore plus en prévoyant l'ensemble G' (figures 21 à 23) beaucoup plus long que le transporteur

accumulateur G de la figure 4.

L'invention propose donc un alimentateur qui peut prendre des articles délicats, placer ces articles en appui mutuel léger, accélérer les articles jusqu'à une vitesse et une phase qui soient adaptées à celles des logements individuels d'un transporteur muni de

logements successifs, et délivrer les articles, indivi-

duellement ou par paires, au transporteur à logements ou à des positions appropriées d'un transporteur sans logements. On a décrit et représenté ici le meilleur

mode prévu pour la réalisation de la présente invention.

Il apparaîtra toutefois que l'on peut y apporter des modifications et des changements sans sortir de ce que

l'on estime être l'objet de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Alimentation à léger contact pour recevoir

des objets (2) espacés de manière aléatoire en prove-

nance d'un transporteur d'amenée (1), appuyer légèrement les objets (2) les uns contre les autres en file et délivrer un seul objet (2) ou un ensemble d'objets (2) à un transporteur muni de logements (F) à une vitesse et avec un espacement adaptés aux logements (F) du

transporteur, ce dispositif d'alimentation étant carac-

térisé en ce qu'il comprend: - des premier (G), deuxième (M), troisième (A) et quatrième (P) transporteurs d'alimentation;

- des moyens pour monter le premier transpor-

teur d'alimentation (G) entre le transporteur d'amenée (1) et le deuxième transporteur d'alimentation (M);

- des moyens pour commander de manière conti-

nue la vitesse du premier transporteur d'alimentation

(G) pour que plusieurs articles (2) reçus du transpor-

teur d'amenée (1) soient légèrement appuyés les uns contre les autres en file pour être délivrés au deuxième transporteur d'alimentation (M);

- des moyens pour monter le troisième trans-

porteur d'alimentation (A) entre le deuxième transpor-

teur d'alimentation (M) et le quatrième transporteur d'alimentation (P);

- des moyens pour commander de manière conti-

nue la vitesse du deuxième transporteur d'alimentation (M) pour synchroniser les objets (2) par rapport aux logements (F) du transporteur à logements, les objets synchronisés étant délivrés au troisième transporteur d'alimentation (M);

- des moyens pour commander de manière conti-

nue la vitesse du troisième transporteur d'alimentation (A) pour accélérer les objets (2) portés par celui-ci pour adapter leur vitesse à celle du transporteur à logements, ces objets à vitesse adaptée étant délivrés au quatrième transporteur d'alimentation (P); et

- des moyens pour commander de manière conti-

nue la vitesse du quatrième transporteur d'alimentation (P) pour mettre en phase les articles individuels pour que leur phase soit adaptée à celle des logements (F)

du transporteur à logements.

2. Alimentateur à contact léger selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour commander de manière continue la vitesse du quatrième transporteur d'alimentation (P) pour placer deux objets individuels dans chacun des logements (F)

du transporteur à logements.

3. Alimentateur à contact léger selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour commander de manière continue la vitesse du quatrième transporteur d'alimentation (P) pour placer

plus de deux objets individuels dans chacun des loge-

ments (F) du transporteur à logements.

4. Alimentateur à contact léger selon la revendication l,caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour commander de manière continue le quatrième transporteur d'alimentation (P) pour régler la position d'objets individuels (2) délivrés à grande vitesse et pour compenser les caractéristiques de frottement de

ces objets (2).

5. Alimentateur à contact léger selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un automate programmable (13).pour recevoir du transporteur à logements des signaux de référence de vitesse et de position d'une machine à envelopper (W), cet automate programmable (13) ayant des moyens pour traiter ces signaux de référence de vitesse et de position et pour élaborer des signaux pour commander la vitesse des deuxième (M) et troisième (A) transporteurs d'alimentation par rapport à la vitesse et à la position de logements

(F) du transporteur à logements.

6. Alimentateur à contact léger selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des premier (El), deuxième (E2), troisième (E3), quatrième (E4) et cinquième (E5) codeurs de signaux ayant chacun des moyens pour fournir un signal représentant une position angulaire et une vitesse de rotation du codeur correspondant, des moyens pour relier le cinquième codeur (E5) au transporteur à logements, des moyens pour

relier chacun des premier, deuxième, troisième et qua-

trième codeurs (El, E2, E3, E4) respectivement aux premier, deuxième, troisième et quatrième transporteurs d'alimentation (G, M, A, P) et des moyens pour utiliser des signaux issus de chacun de ces codeurs pour fournir

des mesures précises des mouvements respectifs de cha-

cun des premier, deuxième, troisième et quatrième trans-

porteurs d'alimentation (G, M, A, P) et pour synchroni-

ser convenablement le fonctionnement des premier,

deuxième, troisième et quatrième transporteurs d'alimen-

tation (G, M, A, P) par rapport au transporteur à loge-

ments.

7. Alimentateur à contact léger selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de régulateurs de commande de servomoteur (15), des moyens pour relier chacun de ces régulateurs de

commande de servomoteur à l'un, correspondant, des pre-

mier, deuxième, troisième et quatrième codeurs de signaux (El, E2, E3, E4) , un ensemble de moteurs (Ml, M2, M3, M4) et des moyens pour relier chacun de ces moteurs à l'un, correspondant, des transporteur d'alimentation (G, M, A, P) pour assurer le fonctionnement en boucle

fermée de chacun des transporteurs d'alimentation.