FR2650990A1 - APPARATUS FOR ORIENTING PRODUCTS ON A TRANSPORT LINE, ESPECIALLY FOR AUTOMATIC MACHINES FOR PACKAGING, AND RELATED METHODS - Google Patents
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Abstract
Appareil pour orienter des produits sur une ligne de transport, en particulier pour des machines automatiques à empaqueter, et procédés qui s'y rapportent. Les produits P, par exemple les produits de confiserie tels que des barres de chocolat, etc., éventuellement déjà contenus dans des emballages individuels, avancent avec l'un de leurs axes principaux sensiblement perpendiculaire à la direction dans laquelle ils sont transportés. L'appareil 5, 8 comporte une paire de configurations de transporteurs, tels que des tapis sans fin, que l'on peut faire avancer à des vitesses différentes de façon à obtenir une condition dans laquelle les axes principaux des produits sont exactement perpendiculaires à la direction d'avance à la sortie du dispositif 5, 8.Apparatus for orienting products on a conveyor line, in particular for automatic packaging machines, and related methods. Products P, for example confectionery products such as chocolate bars, etc., possibly already contained in individual packages, advance with one of their main axes substantially perpendicular to the direction in which they are transported. The apparatus 5, 8 has a pair of configurations of conveyors, such as endless belts, which can be advanced at different speeds so as to obtain a condition in which the main axes of the products are exactly perpendicular to the line. direction of advance at the exit of the device 5, 8.
Description
- 1- 1
APPAREIL POUR ORIENTER DES PRODUITS SUR UNE LIGNE APPARATUS FOR ORIENTING PRODUCTS ON A LINE
DE TRANSPORT, EN PARTICULIER POUR DES MACHINES TRANSPORT, ESPECIALLY FOR MACHINERY
AUTOMATIQUES A EMPAQUETER, ET PROCEDES QUI S'Y AUTOMATIC PACKAGING AND METHODS THEREFOR
RAPPORTENTRELATE
La présente invention concerne de façon générale des appareils pour orienter des produits et de façon plus spécifique pour les orienter avec un axe principal disposé perpendiculairement à la direction The present invention generally relates to devices for orienting products and more specifically to orient them with a main axis arranged perpendicular to the direction
du transport.transport.
L'invention a été étudiée en portant particulièrement attention à son emploi possible dans le domaine des machines automatiques à empaqueter. Dans ce domaine d'emploi, on fait actuellement avancer des produits en cours d'empaquetage (par exemple des produits de confiserie tels que des barres de chocolat et analogues, éventuellement déjà contenus dans des emballages individuels) avec l'un de leurs axes principaux, habituellement le grand axe, disposé approximativement perpendiculairement à la direction de l'avance. Cette situation est par exemple courante dans des machines qui forment des paquets dénommés "multi-pack", dans lesquels on fait avancer les produits individuels, insérés dans des emballages respectifs du type "flow-pack/emballage continu" ou "form-fill-seal/former-remplir-sceller" en direction d'une autre machine d'emballage pour insertion, en groupes contenant un nombre prédéterminé d'unités, dans des paquets semblables de plus grande dimension. Au fur et à mesure que les produits avancent, des phénomènes de différents types, soit de caractère aléatoire, soit de nature pseudo- déterministe, tels que le glissement sur le tapis transporteur, le produit légèrement retenu en arrière du fait d'un certain débordement, à l'extérieur, du joint longitudinal de l'emballage, ou bien la présence, à l'une des extrémités de l'emballage, d'un rabat1 légèrement plus grande que le rabat qui se trouve à l'extrémité opposée, peuvent se traduire par le fait qu'un produit individuel n'avance pas avec son axe principal exactement perpendiculaire à la The invention has been studied paying particular attention to its possible use in the field of automatic packaging machines. In this field of use, products currently being packaged (eg confectionery products such as chocolate bars and the like, possibly already contained in individual packages) with one of their main axes are currently being promoted. , usually the major axis, arranged approximately perpendicular to the direction of advance. This situation is for example common in machines that form packages called "multi-pack", in which the individual products are advanced, inserted in respective packaging of the type "flow-pack / continuous packaging" or "form-fill- seal / form-fill-seal "to another packing machine for insertion, in groups containing a predetermined number of units, into similar larger packets. As the products advance, phenomena of different types, either random or pseudo-deterministic in nature, such as slippage on the conveyor belt, the product slightly held back because of a certain overflow outside, the longitudinal seal of the package, or the presence at one end of the package, a flap1 slightly larger than the flap at the opposite end, may result in the fact that an individual product does not advance with its main axis exactly perpendicular to the
direction de l'avance.direction of the advance.
Une situation de ce type peut présenter des effets défavorables, par exemple si un flux de produits, plus avancés d'un coté, doivent être transférés sur un transporteur à lames qui assure leur entraînement forcé. Par exemple si les lames ont une certaine longueur transversale, ou si le convoyeur à lames vient en prise avec chaque produit par l'intermédiaire de plusieurs talons ou dents d'entraînement, un produit disposé de façon incorrecte peut se traduire par une interférence indésirable A situation of this type can have adverse effects, for example if a flow of products, more advanced on one side, must be transferred to a blade transporter that ensures their forced training. For example, if the blades have a certain transverse length, or if the blade conveyor engages each product through a plurality of stubs or drive teeth, an incorrectly disposed product may result in unwanted interference.
avec les dispositifs d'entraînement. with the drive devices.
En outre, il faut tenir compte du fait que tout désalignement par rapport à la position désirée peut s'aggraver encore au cours du passage d'un transporteur à un autre qui avance à une vitesse In addition, it must be taken into account that any misalignment with respect to the desired position may be further aggravated during the passage from one carrier to another moving forward at a speed
plus rapide.faster.
Enfin, il faut noter que, bien qu'il soit possible de compenser dans une certaine mesure un écart limité par rapport à la position perpendiculaire à la direction de l'entraînement (par exemple par la formation d'une accumulation), un écart dépassant une certaine valeur peut devenir irréversible (par exemple si les produits sont disposés à environ 45 par rapport à la direction de l'avance), avec le risque, qui en résulte, que le produit soit "mâché" par la machine à emballer et donc la souillure, voire le dommage ou le blocage de la machine elle-même. Le but de la présente invention est de proposer un appareil qui remédie complètement aux problèmes précités et qui garantisse que, à sa sortie, les produits sont disposés avec leur axe principal dans une orientation aussi perpendiculaire que possible Finally, it should be noted that although it is possible to compensate to a certain extent for a limited deviation from the position perpendicular to the direction of the drive (for example by the formation of an accumulation), a gap exceeding a certain value can become irreversible (for example if the products are arranged at around 45 in relation to the direction of advance), with the resulting risk that the product is "chewed" by the packaging machine and therefore the defilement or even the damage or blockage of the machine itself. The object of the present invention is to provide an apparatus which completely remedies the aforementioned problems and which ensures that, at its output, the products are arranged with their main axis in as perpendicular a direction as possible
à la direction de l'avance.to the direction of the advance.
Selon la présente invention, on atteint ce but au moyen d'un appareil qui se caractérise par le fait qu'il comporte: - au moins deux configurations de transporteur pour les produits, qui agissent dans la direction du transport, - des moyens d'entraînement distincts pour les deux configurations de transporteur qui peuvent impartir différentes vitesses de mouvement aux deux configurations de transporteur, - des movens formant détecteurs pour détecter l'orientation des produits et pour générer au moins un signal indicatif de l'écart des axes principaux des produits par rapport à la condition dans laquelle ils sont perpendiculaires à la direction du transport, et - des moyens de commande qui sont sensibles aux signaux, dont il y a au moins un, générés par les moyens formant détecteurs et qui peuvent agir sur les moyens d'entraînement pour faire varier la vitesse du mouvement des configurations de According to the present invention, this object is achieved by means of an apparatus which is characterized by the fact that it comprises: - at least two conveyor configurations for the products, which act in the direction of transport, - means of separate drive for the two conveyor configurations that can impart different speeds of movement to the two carrier configurations, - detecting movens to detect the orientation of the products and to generate at least one signal indicative of the deviation of the main axes of the products relative to the condition in which they are perpendicular to the direction of transport, and - control means which are sensitive to the signals, of which there is at least one, generated by the detector means and which may act on the means of training to vary the speed of movement of the configurations of
transporteur pour annuler l'écart.carrier to cancel the gap.
Essentiellement, la présente invention réutilise le principe connu selon lequel, en prévoyant un transporteur comportant deux dispositions d'entrainement (par exemple des tapis transporteurs sans fin), que l'on peut faire avancer à des vitesses différentes, il est possible de faire varier l'orientation d'un produit transporté sur les deux dispositions d'entraînement. Par exemple, il est connu d'utiliser ce principe pour faire tourner de 90 des produits disposés "transversalement" par rapport à la direction de l'avance pour les disposer "longitudinalement" par rapport à la direction de l'avance. Un autre but de l'invention est un procédé pour orienter les produits de façon particulièrement rapide et efficace avec l'emploi de l'appareil du type Essentially, the present invention reuses the known principle that, by providing a carrier having two driving arrangements (eg endless conveyor belts), which can be advanced at different speeds, it is possible to vary the orientation of a product carried on the two training arrangements. For example, it is known to use this principle to rotate 90 products arranged "transversely" relative to the direction of the advance to arrange "longitudinally" with respect to the direction of advance. Another object of the invention is a method for orienting the products particularly fast and efficiently with the use of the apparatus of the type
spécifié ci-dessus.specified above.
Cet aspect de la présente invention est basé sur l'observation que, une fois qu'a été détecté le fait qu'un certain produit avance avec son axe principal qui n'est pas exactement perpendiculaire à la direction de l'entrainement, il n'est pas nécessaire d'attendre que le degré de cet écart par rapport à la position désirée ait été détecté avant This aspect of the present invention is based on the observation that once a certain product has been detected to advance with its main axis not exactly perpendicular to the direction of the drive, it will not It is not necessary to wait until the degree of this deviation from the desired position has been detected before
de démarrer l'action corrective nécessaire. start the necessary corrective action.
Un autre but de la présente invention est un procédé de régulation de 1'appareil du type spécifié ci-dessus pour fonctionner de préférence en accord Another object of the present invention is a method of regulating the apparatus of the type specified above to work preferably in accordance with the above.
avec le procédé de l'invention.with the process of the invention.
On va maintenant décrire l'invention, uniquement à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins joints sur lesquels: La figure 1 est une vue perspective d'une partie d'une installation d'empaquetage automatique comportant deux jeux d'appareils conformes à l'invention, différentes pièces étant omises pour The invention will now be described, by way of non-limiting example only, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a perspective view of part of an automatic packaging installation comprising two sets of apparatus according to the invention, different parts being omitted for
la clarté du dessin.the clarity of the drawing.
La figure 2 est une vue schématique comparable à une vue en plan, représentant la structure de l'appareil conforme à l'invention et le problème FIG. 2 is a schematic view comparable to a plan view, showing the structure of the apparatus according to the invention and the problem
qu'il vise à résoudre.that it aims to solve.
La figure 3 représente la structure du système de commande de l'appareil conforme à l'invention, FIG. 3 represents the structure of the control system of the apparatus according to the invention,
sous forme d'un diagramme par blocs. as a block diagram.
-Les figures 4 à 6 représentent schématiquement le fonctionnement de l'appareil conforme à FIGS. 4 to 6 show schematically the operation of the apparatus according to
l'invention, et -the invention, and -
La figure 7 est un ordinogramme schématique qui illustre les critères de fonctionnement du système dont le diagramme par blocs est représenté sur la Fig. 7 is a schematic flow diagram that illustrates the operating criteria of the system whose block diagram is shown in FIG.
figure 3.figure 3.
Sur la figure 1, une partie du système transporteur d'une installation, non représentée dans sa totalité, pour l'empaquetage automatique des produits, est désignée de façon générale par In Figure 1, part of the conveyor system of an installation, not shown in its entirety, for the automatic packaging of products, is generally designated by
le repère 1.the reference 1.
A titre indicatif, ce peut être par exemple As an indication, it may be for example
une installation pour former les paquets dits "multi- an installation to form so-called multi-packets
pack"t de produits tels que des barres de chocolat pack of products such as chocolate bars
et analogues.and the like.
Dans ces paquets, chaque article est, initialement, inséré dans un emballage respectif In these packages, each item is initially inserted into a respective package
du type "flow-pack/paquet continu" ou "form-fill- of the type "flow-pack / continuous packet" or "form-fill-
seal/former-remplir-sceller", essentiellement cons- seal / form-fill-seal ", essentially
titué d'une enveloppe d'un matériau en feuille qui présente une soudure longitudinale disposée sous le produit et qui est fermé par deux soudures formed of an envelope of a sheet material having a longitudinal weld disposed under the product and which is closed by two welds
d'extrémité transversales.transverse end.
Pour une description générale des critères selon For a general description of the criteria according to
lesquels ces emballages sont faits, qu'il n'est pas besoin de répéter ici, on peut utilement se référer par exemple au brevet des Etats-Unis No.4 which packaging is made, which need not be repeated here, one can usefully refer for example to the United States Patent No.4
761 937 sous le nom du même demandeur. 761 937 under the name of the same applicant.
Chaque emballage individuel ainsi produit constitue un produit P qu'il faut manipuler dans la portion de l'installation représentée sur la figure 1. De façon plus précise, les produits individuels P arrivent sur un transporteur d'entrée 2 (habituellement du type à tapis sans fin) disposés "en travers", c'est-à-dire avec l'un de leurs axes principaux (habituellement le grand axe) disposé sensiblement perpendiculairement à la direction de l'avance, pour arriver sur un transporteur de sortie 3 (constitué par exemple d'une paire de tapis sans fin entraînés par un moteur), pour transfert ultérieur sur une autre machine à emballer (non visible sur les dessins) dans laquelle les produits P sont insérés en groupes dans des paquets du type "flow-pack/paquet continu" ou "form-fillseal/former, remplir, sceller" de plus grande dimension, de façon à donner les Each individual package thus produced constitutes a product P which must be handled in the portion of the installation shown in FIG. 1. More precisely, the individual products P arrive on an input conveyor 2 (usually of the conveyor type). endless) arranged "across", that is to say with one of their main axes (usually the major axis) disposed substantially perpendicular to the direction of advance, to arrive at an output conveyor 3 ( consisting for example of a pair of endless belts driven by a motor), for subsequent transfer to another packaging machine (not visible in the drawings) in which the products P are inserted in groups in packages of the "flow-through" type. continuous pack / pack "or" form-fillseal / form, fill, seal "of larger size, so as to give the
paquets multiples connus sous le nom de "multi-packs". multiple packets known as "multi-packs".
Dans la réalisation représentée, les produits P sont transférés, depuis le tapis d'entrée 2, sur le tapis de sortie 3 du fait qu'ils avancent sous l'effet d'une cascade de plusieurs transporteurs comportant: - un premier transporteur de transfert 4 avec un lissoir, ou dispositif d'alignement, à tapis S (de type connu), éventuellement réglable, le long d'un coté, qui repousse les produits P au fur et à mesure qu'ils arrivent, pour garantir que leurs extrémités sont alignées longitudinalement, - un premier transporteur d'orientation 5 formé conformément à l'invention, - un autre transporteur de transfert 6 (qu'il faut considérer comme neutre au regard de la mise en oeuvre de l'invention) qui crée une accumulation dynamique de produits P sur lui-même, - un transporteur de mise en phase 7 qui, comme le transporteur de dosage 2 à l'entrée, présente une cellule photo-électrique associée 7a (la cellule photo-électrique analogue du transporteur de dosage 2 est repérée 2a) et a la fonction de faire en sorte que les produits P avancent en direction du transporteur de sortie 3 avec une relation de phase prédéterminée par rapport à une référence donnée, par exemple par rapport aux lames ou onglets d'entraînement d'un convoyeur situé encore plus loin en aval (non visible sur le dessin), et un autre transporteur d'orientation 8 dont, à tous points de vue et à toutes fins, on peut considérer la structure comme identique à celle du In the embodiment shown, the products P are transferred from the entrance belt 2 to the exit belt 3 because they advance under the effect of a cascade of several conveyors comprising: a first transfer conveyor 4 with a smoother, or alignment device, carpet S (known type), optionally adjustable, along one side, which pushes the products P as they arrive, to ensure that their ends are aligned longitudinally, - a first orientation conveyor 5 formed in accordance with the invention, - another transfer conveyor 6 (which must be considered as neutral with regard to the implementation of the invention) which creates an accumulation product dynamics P on itself, - a phasing conveyor 7 which, like the dosing conveyor 2 at the input, has an associated photocell 7a (the photocell analog of the dosing conveyor 2 is spotting e 2a) and has the function of causing the products P to move towards the output conveyor 3 with a predetermined phase relation with respect to a given reference, for example with respect to the blades or drive tabs of a a conveyor located further downstream (not visible in the drawing), and another orienting conveyor 8 which in all respects and for all purposes, the structure can be considered as identical to that of the
dispositif d'orientation 5 situé plus en amont. orientation device 5 located further upstream.
La mise en phase des produits P par le transporteur 7 (et éventuellement par le transporteur de dosage 2 à l'entrée) à l'aide de ses cellules photo-électriques 7a (2a) s'obtient conformément aux critères connus qu'il n'est pas nécessaire de décrire ici en détail puisqu'ils ne sont pas concernés par la compréhension de l'invention. De ce point de vue, on peut utilement se référer au brevet italien précédent No. 967 479 cédé au même cessionnaire et au brevet britannique correspondant The phasing of the products P by the conveyor 7 (and possibly by the metering conveyor 2 at the inlet) by means of its photocells 7a (2a) is obtained in accordance with the known criteria that it It is not necessary to describe here in detail since they are not concerned with the understanding of the invention. From this point of view, one can usefully refer to the previous Italian patent No. 967 479 assigned to the same assignee and to the corresponding British patent
No. 1 4i2 679.No. 1,412,679.
Comme on peut le voir sur la figure 1, tous les quatre transporteurs 5 à 8 en cascade sont de préférence formés de deux tapis disposés jointifs et orientés dans la direction du transport des produits P qui sont portés sur les brins supérieurs des tapis. On peut régler sélectivement l'espacement mutuel des tapis de chaque transporteur pour mieux s'adapter aux dimensions (tailles) des produits à manipuler. Ceci s'obtient par des moyens connus qui As can be seen in Figure 1, all four conveyors 5 to 8 in cascade are preferably formed of two carpets arranged contiguous and oriented in the direction of transport of products P which are worn on the upper strands of carpets. The mutual spacing of the conveyor belts can be selectively adjusted to better accommodate the sizes (sizes) of the products to be handled. This is achieved by known means which
ne nécessitent pas une description spécifique ici. do not require a specific description here.
Les critères adoptés pour l'assemblage et l'entraînement des différents transporteurs sont The criteria adopted for the assembly and training of the different carriers are
également connus.also known.
Habituellement l'entraînement est assuré par le passage des brins inférieurs des tapis ou des bandes constituant les transporteurs sur des rouleaux respectifs entraînés par un moteur et disposés sous le plan de transport. Sur la figure 1, les rouleaux en question sont désignés par le même repère que Usually the drive is provided by the passage of the lower strands of conveyor belts or belts on respective rolls driven by a motor and arranged under the transport plane. In FIG. 1, the rolls in question are designated by the same reference mark as
le transporteur, suivi d'une lettre-suffixe. the carrier, followed by a letter-suffix.
Il faut noter qu'à l'intérieur du système de transporteur représenté sur la figure 1, se trouvent des tapis transporteurs auxiliaires 9 à 12 qui pontent les vides entre le transporteur d'orientation 5 et le transporteur de transfert 6, entre ce dernier et le transporteur de mise en phase 7 et entre le transporteur de mise en phase 7 et l'autre transporteur d'orientation 8, ainsi qu'entre ce It should be noted that within the conveyor system shown in FIG. 1, there are auxiliary conveyor belts 9 to 12 which bridge the voids between the orienting conveyor 5 and the transfer conveyor 6, between the latter and the phasing transporter 7 and between the phasing transporter 7 and the other orientation transporter 8, as well as between this
dernier et le transporteur de sortie 3. last and the output carrier 3.
Les transporteurs auxiliaires 9, 10, 11 et 12 sont disposés à des positions centrales entre les paires de tapis constituant les transporteurs qu'ils pontent. La fonction des transporteurs auxiliaires 9 à 12 est de faire en sorte que le transfert des produits P entre deux transporteurs en cascade soit aussi régulier et sans à-coups que possible. Des expériences effectuées par le demandeur ont en fait montré que, quelle que soit la solution utilisée pour former les boucles de renvoi d'extrémité des transporteurs (rouleaux comme dans la réalisation représentée sur le dessin de la figure 1 ou bien simples formes arrondies, connues sous le nom de "plumes", éventuellement refroidies pour éviter une surchauffe), la façon selon laquelle le transfert se fait entre les tapis disposés en cascade affecte g la préservation de l'orientation exacte des produits The auxiliary conveyors 9, 10, 11 and 12 are arranged at central positions between the pairs of carpets constituting the conveyors they bridge. The function of the auxiliary conveyors 9 to 12 is to ensure that the transfer of the products P between two cascading conveyors is as smooth and smooth as possible. Experiments carried out by the Applicant have in fact shown that, whatever the solution used to form the end of the conveyor end loops (rollers as in the embodiment shown in the drawing of Figure 1 or simple round shapes, known under the name of "feathers", possibly cooled to avoid overheating), the way in which the transfer takes place between cascading mats affects the preservation of the exact orientation of the products.
P par rapport à leur direction de transport. P with respect to their direction of transport.
Par conséquent, bien qu'il ne se trouve pas un grand besoin de prévoir des transporteurs auxiliaires, par exemple, pour le transfert entre le transporteur d'entrée 2, le transporteur de transfert 4 et entre ce dernier et le premier transporteur d'orientation 5 (c'est-à-dire avant que l'orientation des produits P ait été réalisée), il est définitivement préférable de prévoir ces Therefore, although there is no great need to provide auxiliary conveyors, for example, for the transfer between the input conveyor 2, the transfer conveyor 4 and between the latter and the first orientation conveyor 5 (that is, before the orientation of the P products has been achieved), it is definitely better to
transporteurs en aval.downstream carriers.
En pratique, chaque transporteur auxiliaire 9 à 12 est constitué d'un étroit tapis sans fin dont le brin supérieur monte graduellement, en venant d'en dessous, pour venir dans la région de transfert entre deux transporteurs disposés en cascade. Les produits P en cours de transfert sont alors supportés dans des dispositions exactement horizontales, exactement dans la région dans laquelle le tapis ou les tapis du transporteur amont descendent en dessous du plan de transport et passent autour des rouleaux ou des galets de sortie, région que le tapis ou les tapis du transporteur aval ntont pas encore atteinte puisqu'ils montent, venant d'en bas, en passant sur les rouleaux ou les galets d'entrée du transporteur respectif. Après avoir assuré le transfert correct des produits P sur le transporteur aval, le brin transporteur des transporteurs auxiliaires 9 à 12 peut graduellement descendre pour In practice, each auxiliary conveyor 9 to 12 consists of a narrow endless belt whose upper run increases gradually, coming from below, to come into the transfer region between two conveyors arranged in cascade. The products P being transferred are then supported in exactly horizontal arrangements, exactly in the region in which the carpet or carpets of the upstream conveyor descend below the transport plane and pass around the rollers or exit rollers, a region which the carpet or carpets of the downstream conveyor have not yet reached since they rise, coming from below, passing on the rollers or the input rollers of the respective conveyor. After having ensured the correct transfer of the products P onto the downstream conveyor, the conveyor run of the auxiliary conveyors 9 to 12 can gradually descend for
former son brin de retour.form his strand back.
En ce qui concerne le mécanisme d'entraînement, en se référant encore à la réalisation représentée sur la figure 1, le mécanisme d'entraînement pour les transporteurs auxiliaires 9 et 10 peut être rendu asservi au mécanisme d'entraînement prévu pour le transporteur 6 de façon à garantir que les vitesses With regard to the drive mechanism, again referring to the embodiment shown in FIG. 1, the drive mechanism for the auxiliary conveyors 9 and 10 can be made slaved to the drive mechanism provided for the conveyor 6 of FIG. to ensure that the speeds
d'avance des produits correspondent exactement. in advance of the products exactly match.
Le transporteur auxiliaire 11 peut, si nécessaire, être rendu asservi au mécanisme d'entraînement prévu pour le transporteur de mise en phase 7 tandis que le transporteur auxiliaire 12 peut être rendu asservi au mécanisme d'entraînement The auxiliary conveyor 11 can, if necessary, be made slaved to the drive mechanism provided for the phasing conveyor 7 while the auxiliary conveyor 12 can be made slaved to the drive mechanism
prévu pour le transporteur de sortie 3. provided for the output carrier 3.
Naturellement ces sélections sont purement indicatives et ne doivent pasêtre considérées comme Naturally these selections are purely indicative and should not be considered as
une obligation.an obligation.
La figure 2 représente une vue en plan imaginaire de deux tapis ou bandes constituant l1e transporteur Fig. 2 shows an imaginary plan view of two mats or belts constituting the carrier.
d'orientation 5 avec leurs moteurs associés 5a 5b. orientation 5 with their associated motors 5a 5b.
La description qui suit va se référer presque The description that follows will refer almost
exclusivement à ce transporteur: il faut comprendre toutefois que tout ce qui est indiqué s'applique de façon pratiquement identique à l'autre transporteur exclusively to this carrier: it should be understood, however, that all that is stated applies in a manner virtually identical to the other carrier
d'orientation 8 situé en aval.Orientation 8 located downstream.
Comme déjà indiqué, le but essentiel du transporteur 5 est d'assurer que chaque produit P amené à l'entrée du transporteur (avec la direction d'avance de la gauche vers la droite en se référant aux figures 1 et 2 et également aux figures suivantes 4 à 6) avec l'un de ses axes principaux, typiquement son grand axe Xp, incliné par rapport à la direction D du transport, (c'est-à-dire faisant avec cette direction un angle autre que 90 - l'angle a de la figure 2 étant différent de 0 ) a été ramené à l'orientation correcte à la sortie du transporteur , c'est-à-dire de façon que son axe Xp soit exactement perpendiculaire à la direction D de As already indicated, the essential purpose of the conveyor 5 is to ensure that each product P brought to the conveyor entrance (with the direction of advance from left to right with reference to FIGS. 1 and 2 and also to FIGS. following 4 to 6) with one of its main axes, typically its long axis Xp, inclined with respect to the direction D of the transport, (that is to say making with this direction an angle other than 90 - the angle a of FIG. 2 being different from 0) has been returned to the correct orientation at the exit of the conveyor, that is to say so that its axis Xp is exactly perpendicular to the direction D of
l'avance (angle a= 0 ).the advance (angle a = 0).
Selon l'invention, on atteint essentiellement ce but: Il - en détectant l'erreur dans la positionnement du produit P (c'est-à-dire l'amplitude et le sens de l'angle a) et - en modifiant la vitesse des moteurs Sa, 5b de façon à corriger l'erreur; en pratique, on détecte quelle extrémité du produit P est plus en avance que l'autre, et de combien, et on réduit la vitesse d'avance du tapis sur lequel est située l'extrémité la plus avancée et on accélère l'autre tapis, sur lequel est située l'extrémité la moins avancée, jusqu'à ce que l'erreur de positionnement soit annulée. Pour détecter l'erreur dans le positionnement de chaque produit P, on utilise des détecteurs, de préférence constitués de deux cellules photoélectriques 13a, 13b (14a, 14b dans le cas According to the invention, this goal is essentially reached: It - by detecting the error in the positioning of the product P (that is to say the amplitude and the direction of the angle a) and - by modifying the speed motors Sa, 5b so as to correct the error; in practice, it detects which end of the product P is more advanced than the other, and how much, and reduces the speed of advance of the carpet on which is located the most advanced end and accelerates the other carpet , on which is located the least advanced end, until the positioning error is canceled. To detect the error in the positioning of each product P, detectors are used, preferably consisting of two photocells 13a, 13b (14a, 14b in the case
du transporteur d'orientation 8).orientation carrier 8).
Comme dans le cas des cellules photo-électriques 2a et 7a, ces produits sont largement disponibles dans le commerce et sont par exemple fabriqués par As in the case of photoelectric cells 2a and 7a, these products are widely available commercially and are for example manufactured by
la compagnie SICK (Allemagne de l'Ouest). the company SICK (West Germany).
De préférence, les deux cellules photo-électriques 13a, 13b (qui naturellement peuvent être remplacées par des détecteurs fonctionnellement équivalents, optiques ou non optiques), sont du type qui opère par réflexion. Par conséquent, conformément à des critères largement connus, elles -comportent une source de rayonnement qui envoie un faisceau lumineux (ce terme comprenant également un rayonnement extérieur à la plage visible, par exemple un rayonnement infrarouge) en direction d'un écran réfléchissant 14 (15 dans le cas du transporteur d'orientation 8) qui s'étend transversalement, comme un pont entre les deux tapis du transporteur 5, Preferably, the two photoelectric cells 13a, 13b (which naturally can be replaced by functionally equivalent detectors, optical or non-optical), are of the type which operates by reflection. Consequently, according to widely known criteria, they have a radiation source which sends a light beam (this term also includes radiation outside the visible range, for example infrared radiation) towards a reflecting screen 14 ( In the case of the transversely extending orientation conveyor 8), as a bridge between the two conveyor belts 5,
immédiatement en dessous de leurs brins transporteurs. immediately below their carrier strands.
L'écran 14 peut ainsi réfléchir le rayonnement en direction d'un élément sensible à la lumière (par exmeple une photodiode) qui est incorporée dans la même enceinte que celle contenant la source lumineuse et qui est disposée au-dessus du plan sur lequel The screen 14 can thus reflect the radiation in the direction of a light-sensitive element (for example a photodiode) which is incorporated in the same enclosure as that containing the light source and which is disposed above the plane on which
les produits P sont transportés.P products are transported.
Lorsqu'il n'y a pas de produits P en correspondance avec les cellules photo-électriques 13a, 13b, la totalité des rayonnements est réfléchie par l'écran 14 et récupérée par l'élément sensible à la lumière. Si un produit P est interposé entre l'enceinte des cellules photo-électriques et l'écran réfléchissant 14, par contre, le chemin de la propagation du faisceau de rayonnement est interrompu et la cellule photo-électrique correspondante émet When there are no products P in correspondence with the photocells 13a, 13b, all of the radiation is reflected by the screen 14 and recovered by the light-sensitive element. If a product P is interposed between the enclosure of the photocells and the reflecting screen 14, however, the propagation path of the radiation beam is interrupted and the corresponding photocell transmits
donc un signal de détection.therefore a detection signal.
On peut de façon générale considérer les cellules photo-électriques 13a, 13b comme agissant aux points respectifs de détection 16a, 16b qui sont alignés transversalement à la direction D du transport des produits de façon à définir une barrière imaginaire B qui constitue une référence pour l'orientation des produits P. Dans le contexte de l'application en question, on considère qu'il est préférable de choisir des cellules photoélectriques (ou des détecteurs optiques Photocells 13a, 13b can generally be regarded as acting at the respective detection points 16a, 16b which are aligned transversely to the direction D of the product transport so as to define an imaginary barrier B which constitutes a reference for the P. In the context of the application in question, it is considered that it is preferable to choose photocells (or optical detectors).
semblables) qui opèrent par transmission. similar) which operate by transmission.
Bien entendu on pourrait également utiliser d'autres types de détecteurs, tels que des détecteurs de proximité (soit optiques soit non optiques) qui sont capables de détecter le passage des produits P sur les deux tapis transporteurs 5 sans qu'un écran Of course, it is also possible to use other types of detectors, such as proximity detectors (either optical or non-optical) which are capable of detecting the passage of the products P on the two conveyor belts 5 without a screen
réfléchissant soit nécessaire.reflecting is necessary.
Ce type de solution présente l'avantage que l'on peut détecter le passage des deux extrémités de chaque produit P à des positions qui sont approximativement au centre des tapis du transporteur , c'est-à-dire à des positions approximativement alignées avec les points T1, T2, (il serait plus correct de parler de régions étant donné la difficulté de contrôler et de modéliser le processus) autour desquels les extrémités du produit P tournent par rapport aux tapis du transporteur au cours du mouvement d'orientation que I'on va décrire plus This type of solution has the advantage that it is possible to detect the passage of the two ends of each product P at positions which are approximately in the center of the conveyor belts, that is to say at positions approximately aligned with the points T1, T2, (it would be more correct to speak of regions given the difficulty of controlling and modeling the process) around which the ends of the product P rotate relative to the conveyor belt during the orientation movement that I ' we will describe more
en détail ci-dessous.in detail below.
L'emploi de détecteurs optiques opérant par transmission est toutefois de beaucoup préférable en termes de fiabilité et de précision de la détection. Le fonctionnement de détecteurs de proximité est, en fait, largement affecté par les caractéristiques de surface - ainsi que par la forme et la dimension, bien entendu - des produits dont However, the use of optical sensors operating by transmission is much better in terms of reliability and accuracy of the detection. The operation of proximity sensors is, in fact, largely affected by the surface characteristics - as well as by the shape and size, of course - of the products of which
on détecte le passage.the passage is detected.
Dans une application telle que celle qui est en question, de façon générale, il est très difficile de prévoir les caractéristiques dimensionnelles, et, en particulier, les caractéristiques de surface des produits (comme on l'a vu, les produits peuvent être soit non revêtus, soit déjà revêtus par des emballages respectifs qui peuvent être en un matériau qui est plus ou moins réfléchissant, transparent, In an application such as the one in question, in general, it is very difficult to predict the dimensional characteristics, and in particular the surface characteristics of the products (as we have seen, the products can either be coated, either already coated with respective packages which may be of a material which is more or less reflective, transparent,
coloré, etc.).colored, etc.).
Comme on le verra mieux à partir de ce qui suit, par contre, le fait que les détecteurs optiques 13a, 13b soient placés en des positions qui, de nécessité même, ne sont pas alignées avec les tapis As will be seen better from the following, on the other hand, the fact that the optical detectors 13a, 13b are placed in positions which, of necessity, are not aligned with the carpets
transporteurs 5 (habituellement immédiatement au- carriers 5 (usually immediately
delà des tapis sur leur face intérieure) se traduit en une erreur de détection qui doit être prise en compte conformément aux critères qui seront décrits beyond the mats on their inner side) results in a detection error which must be taken into account according to the criteria which will be described
plus en détail ci-dessous.in more detail below.
La figure 3 représente la structure générale du système de commande pour le dispositif conforme à l'invention. Le système peut être formé avec l'emploi d'un microprocesseur (modules 17, 22, 23, 24 et 25) qui reçoit les signaux de détection générés par les cellules photo-électriques 13a, 13b par l'intermédiaire d'une porte d'entrée 17 et fournit, sur les lignes de sortie 18a, 18b, des signaux de réaction respectifs aux unités 19a, 19b, qui activent les moteurs 5a, 5b qui entrainent les tapis transporteurs. Un clavier, ou une unité 20 d'entrée des données semblable est également relié à la portée d'entrée 17 du système microprocesseur et permet d'entrer dans le système les données relatives, par exemple, aux différentes dimensions des produits traités, en particulier en ce qui concerne le facteur de Figure 3 shows the general structure of the control system for the device according to the invention. The system can be formed with the use of a microprocessor (modules 17, 22, 23, 24 and 25) which receives the detection signals generated by the photocells 13a, 13b via a gate input 17 and provides, on the output lines 18a, 18b, respective feedback signals to the units 19a, 19b, which activate the motors 5a, 5b which drive the conveyor belts. A keyboard, or similar data input unit 20 is also connected to the input range 17 of the microprocessor system and allows the data to be entered into the system relating, for example, to the different dimensions of the processed products, in particular with regard to the factor of
correction qui sera discuté plus loin. correction that will be discussed later.
Deux détecteurs de position, typiquement des codeurs ou des résolveurs, associés aux moteurs a, 5b sont désignés 21a et 21b et peuvent fournir aux compteurs respectifs 22a, 22b des signaux du type en circuit/hors circuit indicatifs des positions atteintes par les moteurs 5a, 5b, et donc par les tapis qu'ils entrainent, en accord avec un système Two position detectors, typically encoders or resolvers, associated with the motors a, 5b are designated 21a and 21b and can supply the respective counters 22a, 22b with signals of the on / off type indicative of the positions reached by the motors 5a, 5b, and therefore by the carpets that they train, according to a system
de commande de réaction général.general reaction control.
Par mesure de simplicité, on se référera ci- For the sake of simplicity, reference will be made hereinafter
dessous au tapis déplacé par le moteur 5a (c'est-à-dire à gauche par rapport à la direction d'avance des produits) comme au "premier tapis" tandis que l'autre tapis, déplacé par le moteur 5b, sera under the carpet moved by the motor 5a (that is to say on the left compared to the direction of advance of the products) as the "first carpet" while the other carpet, moved by the engine 5b, will be
désigné "le second tapis".designated "the second carpet".
Le codeur 21a et le compteur 22a seront donc simplement désignés, le "premier codeur" et le "premier compteur", tandis que le codeur 21b et le compteur 22b seront désignés le "second codeur" The encoder 21a and the counter 22a will therefore simply be designated, the "first encoder" and the "first counter", while the encoder 21b and the counter 22b will be designated the "second encoder".
et le "second compteur".and the "second counter".
Les deux compteurs 22, 22b agissent sous la commande de l'unité centrale de traitement CPU, désignée par le repère 23, du système microprocesseur qui, en particulier, peut réinitialiser les compteurs 22a et 22b sélectivement. Une mémoire 24 est également reliée à l'unité centrale de traitement CPU 23 et on peut v entrer, par exemple par le clavier 20, des données de correction et de dimensions, dont The two counters 22, 22b act under the control of the central processing unit CPU, denoted by the reference 23, of the microprocessor system which, in particular, can reset the counters 22a and 22b selectively. A memory 24 is also connected to the central processing unit CPU 23 and can be entered, for example by the keyboard 20, correction data and dimensions, of which
l'emploi sera décrit ci-dessous.the job will be described below.
Le bus de données et d'instructions du système de commande est désigné de façon générale par le repère 25 et il est relié à l'entrée du convertisseur numérique/analogique 26 dont la ligne de sortie 27 est reliée aux entrées de changement de signe et de non-changement de signe, respectivement, des deux amplificateurs 28a, 28b dont on peut faire varier sélectivement les gains. La sortie de chaque amplificateur 2Sa, 28b est reliée à l'une des entrées d'un multiplicateur respectif 29a, 29b dont l'autre entrée reçoit, sur' une ligne 30, un signal indicatif de la vitesse de base ou vitesse de référence du mouvement du transporteur 5, indépendamment des fluctuations imparties aux vitesses des moteurs Sa, b pour orienter les produits P. En pratique, cette vitesse définit la vitesse globale d'avance des produits P sur le transporteur 5. Comme on le verra ci-dessous, la fonction du système d'ajustement qui commande le transporteur d'orientation 5 est d'augmenter ou de diminuer sélectivement la vitesse de chacun des tapis du transporteur par rapport à la vitesse de base de The data and instruction bus of the control system is generally designated by the mark 25 and is connected to the input of the digital-to-analog converter 26 whose output line 27 is connected to the sign change inputs and non-change of sign, respectively, of the two amplifiers 28a, 28b, the gains of which can be varied selectively. The output of each amplifier 2Sa, 28b is connected to one of the inputs of a respective multiplier 29a, 29b, the other input receives, on a line 30, a signal indicative of the base speed or reference speed of movement of the conveyor 5, regardless of the fluctuations imparted at the speeds of the motors Sa, b to orient the products P. In practice, this speed defines the overall speed of advance of the products P on the conveyor 5. As will be seen below, the function of the adjustment system that controls the orientation conveyor 5 is to selectively increase or decrease the speed of each of the conveyor belts relative to the base speed of the conveyor belt.
façon à obtenir la correction d'orientation désirée. to obtain the desired orientation correction.
Le signal de sortie de chacun des multiplicateurs 29a, 29b est envoyé à l'entrée des additionneurs respectifs 30a, 30b qui reçoit également le signal donnant la vitesse de base qui se trouve sur la ligne 30. Les lignes de sortie des additionneurs 30a, 30b constituent les lignes de The output signal of each of the multipliers 29a, 29b is sent to the input of the respective adders 30a, 30b which also receives the signal giving the base speed which is on the line 30. The output lines of the adders 30a, 30b constitute the lines of
pilotage des moteurs 18a et 18b mentionnés ci-dessus. driving engines 18a and 18b mentioned above.
On se rendra compte de ce que la fonction des multiplicateurs 29a et 29b est essentiellement d'appliquer une augmentation ou une diminution corrective (au moyen des additionneurs 30a, 30b) au signal de vitesse de base qui est présent sur la ligne 30 et qui est proportionnel à la valeur It will be appreciated that the function of the multipliers 29a and 29b is essentially to apply a corrective increase or decrease (by means of the adders 30a, 30b) to the basic speed signal that is present on the line 30 and which is proportional to the value
de la vitesse de base.basic speed.
En d'autres termes, ceci signifie qu'en pratique le signal correctif présent sur la ligne 27 ne dépend que de l'écart angulaire du produit P (angle i) par rapport à la position désirée et qu'il est automatiquement appliqué à la vitesse d'ensemble du mouvement du transporteur 5 comme résultat de la multiplication effectuée dans les multiplicateurs In other words, this means that in practice the corrective signal present on the line 27 only depends on the angular deviation of the product P (angle i) with respect to the desired position and that it is automatically applied to the overall speed of carrier 5 motion as a result of the multiplication performed in the multipliers
29a, 29b.29a, 29b.
Le gain des amplificateurs 28a, 28b définit la vitesse avec laquelle s'effectue l'action corrective, c'est-à-dire l'intensité des signaux correctifs qui sont appliqués aux actionneurs 19a, 19b pour une valeur donnnée du signal d'erreur présent The gain of the amplifiers 28a, 28b defines the speed with which the corrective action takes place, that is to say the intensity of the corrective signals which are applied to the actuators 19a, 19b for a given value of the error signal. present
sur la ligne 27.on line 27.
Les signaux opposés des gains des, amplificateurs 28a, 28b se rapportent aux sens des écarts, détectés The opposite signals of the gains of the amplifiers 28a, 28b relate to the sense of the deviations detected.
des produits P par rapport à ltorientation désirée. products P with respect to the desired orientation.
Dans la réalisation de la figure 3 (prise en liaison avec les figures 2), le signal d'erreur est supposé positif lorsque l'extrémité de gauche du produit P (dans le sens de l'avance du produit) est In the embodiment of FIG. 3 (taken in conjunction with FIG. 2), the error signal is assumed to be positive when the left end of the product P (in the direction of advance of the product) is
plus en avance que l'extrémité de droite. more in advance than the right end.
Dans ce cas, pour corriger l'erreur, il faut ralentir le tapis de gauche (moteur 5a) et accélérer In this case, to correct the error, slow down the left belt (motor 5a) and accelerate
le tapis de droite (moteur 5b).the right carpet (motor 5b).
Pour cette raison, le gain de l'amplificateur 28a qui commande le moteur 5a a été représenté avec un signe moins et un signe plus a été attribué au gain de l'amplificateur 28b qui commande le moteur b. On peut voir immédiatement que, dans le cas de l'orientation opposée (l'extrémité de gauche derrière l'extrémité de droite), avec la génération, qui en résulte, d'un signal d'erreur négatif, sur la ligne 27, la réaction nécessaire consiste en l'accélération du tapis de gauche et la décélération For this reason, the gain of the amplifier 28a which controls the motor 5a has been shown with a minus sign and a plus sign has been assigned to the gain of the amplifier 28b which controls the motor b. It can be seen immediately that, in the case of the opposite orientation (the left end behind the right end), with the resulting generation of a negative error signal, on the line 27, the necessary reaction is the acceleration of the left-hand carpet and deceleration
du tapis de droite.the right carpet.
Dans une première réalisation possible de l'invention, le signal d'erreur à envoyer au convertisseur numérique/analogique 26 pour transmission ultérieure sur la ligne 27 pourrait être donné par la durée de l'intervalle qui s'écoule entre: - l'instant auquel le produit P atteint le point de détection 16a de la cellule photo-électrique 13a etl'obscurcit, et - l'instant auquel l'extrémité opposée du produit P atteint le point de détection 16b de l'autre cellule In a first possible embodiment of the invention, the error signal to be sent to the digital-to-analog converter 26 for subsequent transmission on the line 27 could be given by the duration of the interval that elapses between: - the instant to which the product P reaches the detection point 16a of the photocell 13a and obscures it, and - the instant at which the opposite end of the product P reaches the detection point 16b of the other cell
photo-électrique 13b.photoelectric 13b.
Si un produit est parfaitement aligné (angle e= 0 - c'est-à-dire dans une situation idéale) ces instants coïncident et il n'y a ni signal d'erreur ni réaction corrective envoyés aux moteurs Sa et 5b qui continuent à avancer à la même vitesse If a product is perfectly aligned (angle e = 0 - that is to say in an ideal situation) these moments coincide and there is no error signal or corrective reaction sent to the engines Sa and 5b which continue to move at the same speed
identifiée par le signal présent sur la ligne 30. identified by the signal present on line 30.
D'un autre côté, plus grand est l'intervalle entre les deux instants de transit en correspondance avec les cellules photo-électriques 13a et 13b, plus grand est l'écart du produit P par rapport à la condition perpendiculaire désirée: par conséquent plus grand est le signal de réaction qu'il faut appliquer aux moteurs 5a et 5b pour compenser cet écart. Le type de solution décrit (le fait de déterminer le signal de réaction en fonction de l'intervalle entre les instants auxquels les deux extrémités du produit atteignent les points de détection des deux cellules photo-électriques, présente l'inconvénient On the other hand, the greater the interval between the two transit instants in correspondence with the photocells 13a and 13b, the greater the deviation of the product P from the desired perpendicular condition: therefore more large is the reaction signal that must be applied to the motors 5a and 5b to compensate for this difference. The type of solution described (the fact of determining the reaction signal as a function of the interval between the instants at which the two ends of the product reach the detection points of the two photocells has the disadvantage
que - pour corriger l'erreur de position - on n'uti- that - to correct the positional error - one does not
lise pas l'intervalle de temps qui s'écoule entre do not read the time interval between
les deux instants en question.the two moments in question.
La réalisation aujourd'hui préférée de la présente invention par contre prévoit l'emploi de cet The presently preferred embodiment of the present invention, on the other hand, provides for the use of this
intervalle de temps aux fins de correction. time interval for correction purposes.
De ce point de vue, la présente invention est basée sur l'observation que, dès lors que l'extrémité du produit P la plus avancée (c'est-à-dire le sens de l'écart par rapport à la position perpendiculaire désirée) a été identifiée, il est déjà possible d'intervenir pour corriger au moins From this point of view, the present invention is based on the observation that, as soon as the end of the most advanced product P (that is to say the direction of deviation from the desired perpendicular position ) has been identified, it is already possible to intervene to correct at least
partiellement l'écart.partially the gap.
Par conséquent, en se référant à la situation représentée sur la figure 2, dès que le bord avant du produit P atteint le point de détection 16a de la cellule photo-électrique 13a, on sait immédiatement que la correction doit s'effectuer dans le sens de ralentir le mouvement du tapis entraîné par le moteur a et simultanément d'augmenter la vitesse du tapis Consequently, referring to the situation shown in FIG. 2, as soon as the front edge of the product P reaches the detection point 16a of the photoelectric cell 13a, it is immediately known that the correction must be made in the direction to slow down the movement of the carpet driven by the engine and simultaneously to increase the speed of the carpet
entraîné par le moteur 5b.driven by the 5b engine.
Ce mode opératoire présente en outre l'avantage de permettre de réduire l'erreur de positionnement même avant que la valeur réelle de cette erreur ait This procedure also has the advantage of making it possible to reduce the positioning error even before the actual value of this error has been reached.
été détectée.been detected.
On appréciera immédiatement ce fait en se référant à la séquence illustrée sur les figures We will immediately appreciate this fact by referring to the sequence illustrated in the figures
4, 5 et 6.4, 5 and 6.
Les trois figures en question sont divisées en deux parties. La partie supérieure, repérée a), représente la position du bord avant (c'est-àdire le bord qui est le plus avancé) du produit P par The three figures in question are divided into two parts. The upper part, marked a), represents the position of the leading edge (ie the most advanced edge) of the product P by
rapport au point de détection 16a de la cellule photo- to the detection point 16a of the photocell
électrique 13a. La partie inférieure repérée b), par-contre, représente la position du même bord par electric 13a. The lower part marked b), on the other hand, represents the position of the same edge by
rapport au point de détection 16b de la cellule photo- compared to the detection point 16b of the photocell
éléctrique 13b.electric 13b.
Dès que le bord avant P atteint le point de détection de la cellule photoélectrique 13a (figure 4), le système de l'invention intervient pour ralentir As soon as the front edge P reaches the detection point of the photocell 13a (FIG. 4), the system of the invention intervenes to slow down
le moteur 5a et accélérer le moteur 5b. the engine 5a and accelerate the engine 5b.
L'effet global est de communiquer une rotation à gauche, ou dans le sens anti-horaire, au produit P (en se référant à la position représentée sur la figure 2) et donc d'amener son axe principal Xp vers la position perpendiculaire à la direction D de l'avance de façon à réduire l'erreur de positionnement The overall effect is to transmit a leftward or counterclockwise rotation to the product P (referring to the position shown in FIG. 2) and thus to bring its main axis Xp towards the position perpendicular to the direction D of the advance so as to reduce the positioning error
(figure 5).(Figure 5).
Cette action corrective se poursuit jusqu'à ce que - le bord P atteigne le point de section 16b This corrective action continues until - edge P reaches section point 16b
de la cellule photo-électrique 13b (figure 6). of the photocell 13b (Figure 6).
Arrivé à ce point, l'erreur de positionnement qui subsiste est certainement inférieure à l'erreur de positionnement d'origine (c'est-àdire à l'erreur qui se présentait à l'entrée du transporteur d'orientation 5). En d'autres termes, l'erreur de positionnement qui subsiste et reste à corriger sur la portion restante du chemin suivi par le produit P sur les tapis transporteurs 5 est certainement At this point, the remaining positioning error is certainly lower than the original positioning error (i.e. the error at the entry of the orientation conveyor 5). In other words, the positioning error that remains and remains to be corrected on the remaining portion of the path followed by the product P on the conveyor belts 5 is certainly
inférieure à l'erreur d'origine.less than the original error.
Le demandeur a découvert qu'il est préférable que les cellules photoélectriques 13a, 13b soient positionnées approximativement au centre de la longueur totale du transporteur 5 (que l'on se souvienne que la distance entre les deux tapis peut être sélectivement ajustable en fonction des différentes tailles des produits P manipulés), en tenant compte de ce que les tapis du transporteur ont une longueur d'environ 10- 20 cm dans la plupart Applicant has found that it is preferable that photocells 13a, 13b be positioned approximately at the center of the total length of conveyor 5 (remember that the distance between the two mats can be selectively adjustable depending on the different sizes of the handled products), taking into account that the carrier conveyor belts are approximately 10-20 cm long in most
des applications envisagées.applications envisaged.
En termes plus généraux, la portion du transporteur 5 qui se trouve en amont de la barrière imaginaire B définie par les -cellules photoélectriques 13a, 13b doit être d'une longueur garantissant que, au moins dans les conditions d'emploi courant - le produit P est entièrement chargé sur le convoyeur 5 avant d'atteindre la barrière B. La longueur de la portion aval doit permettre à l'action corrective de s'effectuer efficacement sans qu'il soit nécessaire d'impartir aux tapis des vitesses relatives par rapport au produit P risquant de faire glisser le produit de façon qu'il devienne In more general terms, the portion of the conveyor 5 which is upstream of the imaginary barrier B defined by the photocells 13a, 13b must be of a length to ensure that, at least under the conditions of routine use - the product P is fully loaded on the conveyor 5 before reaching barrier B. The length of the downstream portion must allow the corrective action to be effected efficiently without it being necessary to impart to the belts relative velocities relative to to the product P that might drag the product so that it becomes
difficile à contrôler.difficult to control.
En ce qui concerne l'étape initiale de correction de l'erreur de positionnement (effectuée au cours de l'intervalle de temps qui s'écoule entre les instants auxquels les cellules photo-électriques 13a, 13b sont recouvertes par le bord avant du produit P), on a trouvé que la correction est plus efficace si le signal de réaction envoyé par la ligne 26 augmente au fur et à mesure que le temps s'écoule, 2<5o99Q en partant de l'instant auquel la première cellule photo-électrique est recouverte par le bord avant du produit P. En pratique, ceci signifie que l'action corrective préliminaire est d'autant plus efficace que l'écart du produit par rapport à la position With regard to the initial step of correcting the positioning error (performed during the time interval that elapses between the times at which the photocells 13a, 13b are covered by the front edge of the product P), it has been found that the correction is more effective if the reaction signal sent by line 26 increases as time passes, 2 <5o99Q starting from the instant at which the first photocell electrical connection is covered by the front edge of the product P. In practice, this means that the preliminary corrective action is more effective than the distance of the product from the position
idéale est plus grand.ideal is bigger.
L'ordinogramme de la figure 7 montre comment on peut obtenir ce résultat, avec une implantation de circuit telle que celui représenté sur la figure The flowchart of FIG. 7 shows how this result can be obtained, with a circuit layout such as that shown in FIG.
3.3.
En partant d'un pas, désigné de façon générale par le repère 100, pour lequel le dispositif est activé, au fur et à mesure que chaque produit Ppasse sur le convoyeur d'orientation 5 (la vitesse du convoyeur et celle des convoyeurs placés en amont sont régulées de façon à assurer que seul un produit P vient à la fois sur le transporteur 5), dans un premier pas 101, le système (c'est-à-dire en pratique l'unité centrale de traitement CPU 23) détecte le Starting from a step, generally designated by the mark 100, for which the device is activated, as each product passes on the orientation conveyor 5 (the speed of the conveyor and that of the conveyors placed in position). upstream are regulated so as to ensure that only one product P comes on both the conveyor 5), in a first step 101, the system (i.e. in practice the central processing unit CPU 23) detects the
recouvrement de l'une des celluies photo- recovery of one of the photo cells
électriques 13a, 13b par le bord avant du produit P. Dans un pas de décision ultérieure 102, le 13a, 13b by the front edge of the product P. In a subsequent decision step 102, the
système identifie laquelle des deux cellules photo- system identifies which of the two photocells
électriques a été recouverte. Le sens de l'écart du produit P par rapport à la condition perpendiculaire désirée est ainsi identifié (angle e positif ou négatif). Le sens de l'écart est enregistré dans le système par le positionnement d'indicateurs à deux niveaux logiques différents electric was covered. The direction of the deviation of the product P from the desired perpendicular condition is thus identified (positive or negative angle e). The direction of the gap is recorded in the system by positioning indicators at two different logical levels
qui identifient le sens-de l'écart (pas 103, 104). which identify the direction-of the deviation (not 103, 104).
Par exemple, en se référant aux conventions adoptées sur les figures 2 et 3, l'écart du produit P représenté sur la ligne en tireté-ponctué sur la figure 2 (l'extrémité de gauche plus avancée que l'extrémité de droite) peut être considéré comme un écart positif (indicateur positionné au niveau logique "1"), tandis qu'un sens négatif est attribué à un écart dans le sens opposé (indicateur positionné au niveau logique "0"). Lorsque le signe de l'écart a été identifié, l'unité 23 (pas 105) met en route les compteurs (22a, 22b) qui ont été préalablement réinitialisés (pas For example, referring to the conventions adopted in FIGS. 2 and 3, the deviation of the product P represented on the dash-punctuated line in FIG. 2 (the left end more advanced than the right-hand end) can be considered a positive deviation (indicator positioned at logic level "1"), while a negative direction is attributed to a deviation in the opposite direction (indicator positioned at logic level "0"). When the sign of the deviation has been identified, the unit 23 (step 105) starts the counters (22a, 22b) which have been previously reset (not
114 - voir ci-dessous).114 - see below).
Le signal de comptage, qui est indicatif de l'avance du produit P (dans le cas spécifique c'est le signal de comptage du premier compteur 22a) sert, en tenant compte du signe exprimé par l'indicateur aux pas 103, 104, à générer un signal correctif qui est envoyé au convertisseur 26 (pas 106). Le signal en question augmente graduellement d'intensité au fur et à mesure que le temps s'écoule, en partant de l'instant auquel le produit P a recouvert la première cellule photo-électrique. On peut ainsi générer sur la ligne 27 un signal correctif conforme aux critères vus ci-dessus, l'intensité du signal augmentant d'autant plus que l'écart par rapport à la condition perpendiculaire désirée est plus marqué. Ce premier pas correctif se poursuit jusqu'à ce que l'autre cellule photo-électrique soit également recouverte par le produit P. Dans un pas de contrôle 1060, par contre, le système vérifie que le compte (par exemple celui du second compteur 22b) n'a pas dépassé un maximum qui indiquerait que le produit était si mal positionné (en position longitudinale) qu'il n'a pas recouvert l'autre cellule photo-électrique. Dans ce cas, le système passe de suite au pas 114 et devient prêt pour un autre The counting signal, which is indicative of the feedrate of the product P (in the specific case it is the counting signal of the first counter 22a) serves, taking into account the sign expressed by the indicator at steps 103, 104, generating a corrective signal which is sent to the converter 26 (step 106). The signal in question gradually increases in intensity as the time elapses, starting from the moment when the product P has covered the first photocell. It is thus possible to generate on line 27 a corrective signal in accordance with the criteria seen above, the intensity of the signal increasing all the more as the deviation from the desired perpendicular condition is more pronounced. This first corrective step continues until the other photocell is also covered by the product P. In a control step 1060, on the other hand, the system verifies that the count (for example that of the second counter 22b ) did not exceed a maximum that would indicate that the product was so poorly positioned (in longitudinal position) that it did not cover the other photocell. In this case, the system immediately goes to step 114 and becomes ready for another
cycle avec un autre produit.cycle with another product.
Dans le cas courant, lorsque l'autre cellule photo-électrique est également recouverte par le produit (pas 107), une certaine correction de l'erreur de positionnement a déjà été réalisée. A ce point, le second compteur (22b) est réinitialisé (pas 108) et là différence entre le compte du premier compteur 22a et celui du second compteur, réinitialisé, 22b, est utilisée comme indication de l'écart relatif des extrémités du produit P. La différence entre les comptes étant évaluée, on obtient un signal qui est indicatif de l'erreur de positionnement résiduelle. Ce signal peut servir comme signal de réaction à envoyer au convertisseur In the current case, when the other photocell is also covered by the product (step 107), some correction of the positioning error has already been made. At this point, the second counter (22b) is reset (step 108) and the difference between the count of the first counter 22a and that of the second counter, reset, 22b, is used as an indication of the relative deviation of the ends of the product P The difference between the accounts being evaluated, a signal is obtained which is indicative of the residual positioning error. This signal can be used as a feedback signal to send to the converter
numérique/analogique 26 et à la ligne 27. Digital / Analogue 26 and Line 27.
Du fait que les positions 16a, 16b auxquelles les cellules photoélectriques 13b, 13b détectent le passage du bord avant du produit P sont décalées par rapport aux tapis transporteurs 5, en pratique le signal correctif obtenu comme différence entre les comptes des deux compteurs 22a 22b tend à être une valeur sous-estimée de l'écart réel (dans le sens de l'avance des produits P) entre les points - ou plutôt les régions T1, T2 autour desquels se produit alors le mouvement de rotation qui opère Since the positions 16a, 16b at which the photoelectric cells 13b, 13b detect the passage of the front edge of the product P are offset relative to the conveyor belts 5, in practice the corrective signal obtained as the difference between the counts of the two counters 22a 22b tends to to be an underestimated value of the actual deviation (in the direction of advance of the products P) between the points - or rather the regions T1, T2 around which then occurs the rotational movement which operates
la correction de positionnement.positioning correction.
Pour obtenir une correction complètement satisfaisante, il est donc nécessaire d'ajouter un facteur de correction (KSl), qui prend en compte la dimension et les caractéristiques géométriques du produit P, au signal de correction obtenu comme To obtain a completely satisfactory correction, it is therefore necessary to add a correction factor (KSl), which takes into account the dimension and the geometric characteristics of the product P, to the correction signal obtained as
différence entre les comptes des compteurs 22a, 22b. difference between the counts of the counters 22a, 22b.
Ce facteur de correction est lu par l'unité CPU 23 sous forme de résultat d'une lecture dans la mémoire 24 au pas suivant 110 auquel le système arrive en cas de résultat positif obtenu au pas de comparaison 111 dans lequel le système détecte si, This correction factor is read by the CPU 23 as a result of a reading in the memory 24 at the next step 110 at which the system arrives in case of a positive result obtained at the comparison step 111 in which the system detects whether,
2650-9902650-990
oui ou non, la vitesse globale d'avance du dispositif (en pratique la vitesse de base sur la ligne 30) est inférieure à une certaine valeur de seuil maximale. On va décrire plus complètement ci-dessous yes or no, the overall speed of advance of the device (in practice the base speed on line 30) is below a certain maximum threshold value. We will describe more completely below
les motifs qui conduisent à cette comparaison. the reasons that lead to this comparison.
Au pas 112, le facteur de correction déterminé par l'unité CPU au pas 110 est ajouté au signal de réaction obtenu au pas 109 de façon à pouvoir être utilisé ultérieurement, au pas 113, pour générer le signal de réaction qui est en fait envoyé au convertisseur numérique/analogique 26 pour corriger l'erreur. Après accomplissement du pas 113 et d'un pas 114 dans lequel les compteurs sont réinitialisés, At step 112, the correction factor determined by the CPU unit at step 110 is added to the feedback signal obtained at step 109 so that it can be used later, at step 113, to generate the feedback signal that is actually sent. to the digital-to-analog converter 26 to correct the error. After completion of step 113 and a step 114 in which the counters are reset,
le système est prêt pour répéter le cycle (pas 115). the system is ready to repeat the cycle (step 115).
Si, au pas 111, le système détecte que la vitesse globale d'avance du système est supérieure à un seuil prédéterminé, le facteur de correction n'est pas If, in step 111, the system detects that the overall speed of advance of the system is greater than a predetermined threshold, the correction factor is not
appliqué.applied.
La vitesse de seuil utilisée pour la comparaison au pas 111 est choisie de façon à être inférieure, ou égale, à la vitesse à laquelle la réaction sur les tapis transporteurs 5, en prenant en compte le facteur de correction KS1, pourrait être trop violente et provoquer le glissement non contrôlé du produit The threshold speed used for comparison at step 111 is chosen to be less than, or equal to, the speed at which the reaction on conveyor belts 5, taking into account correction factor KS1, could be too violent and cause uncontrolled sliding of the product
P sur les tapis transporteurs 5.P on conveyor belts 5.
Cette vitesse de seuil peut facilement se déterminer expérimentalement en fonction des caractéristiques de l'installation et des This threshold speed can easily be determined experimentally according to the characteristics of the installation and the
caractéristiques des produits P à manipuler. characteristics of the products P to handle.
Si cette vitesse est atteinte (c'est-à-dire si l'on a un résultat négatif à la comparaison effectuée au pas 111), le facteur de correction n'est pas appliqué (le système passe directement au pas 113). Ceci signifie que, au moins dans certains cas, la correction des positions (orientations) des produits P effectuée par le transporteur est incomplète dans le sens que l'angle t peut, au moins dans certains cas, rester encore légèrement If this speed is reached (i.e., if a negative result is obtained at the comparison in step 111), the correction factor is not applied (the system goes directly to step 113). This means that, at least in some cases, the correction of the positions (orientations) of the products P carried out by the carrier is incomplete in the sense that the angle t can, at least in certain cases, still remain slightly
différent de la valeur désirée de 0 . different from the desired value of 0.
C'est pour cette raison qu'il est préférable (comme dans la réalisation à laquelle se rapporte la figure 1) de prévoir deux transporteurs d'orientation 5, 8 en cascade de façon que le transporteur d'orientation aval (c'est-à-dire le transporteur 8 dans la réalisation représentée) agisse comme correcteur final pour la légère erreur For this reason, it is preferable (as in the embodiment to which FIG. 1 relates) to provide two cascaded conveyors 5, 8 so that the downstream orientation conveyor (ie ie the carrier 8 in the embodiment shown) acts as final corrector for the slight error
résiduelle de positionnement que peut laisser. residual positioning that can leave.
subsister le transporteur d'orientation amont. subsist the upstream referral carrier.
Les deux transporteurs d'orientation 5, 8 pourraient être disposés directement en cascade, de préférence avec un transporteur auxiliaire tel que l'un des transporteurs 9 à 12 entre les deux, de façon à assurer que les produits P sont transférés régulièrement et sans à-coups et que l'alignement déjà obtenu par le transporteur d'orientation amont The two orientation conveyors 5, 8 could be arranged directly in cascade, preferably with an auxiliary conveyor such as one of the carriers 9 to 12 between the two, so as to ensure that the products P are transferred regularly and without and the alignment already achieved by the upstream referral
n'est pas perturbé.is not disturbed.
Toutefois des transporteurs intermédiaires peuvent être interposés entre les deux transporteurs d'orientation 5, 8 soit avec une fonction d'accumulation dynamique (comme dans le cas du transporteur séparateur -6 de la réalisation de la figure 1), soit comme-transporteurs de mise en phase, comme le transporteur 7. Il faut -noter que les transporteurs de ce dernier type détectent habituellement le passage du produit P en position centrale (voir la position de la cellule photo-électrique 7a de la figure 1) et qu'une erreur résiduelle de positionnement n'affecte donc pas de However, intermediate conveyors may be interposed between the two orientation conveyors 5, 8 either with a dynamic accumulation function (as in the case of the separating conveyor -6 of the embodiment of FIG. 1), or as delivery conveyors. in phase, as the carrier 7. It should be noted that carriers of the latter type usually detect the passage of the product P in the central position (see the position of the photocell 7a of Figure 1) and that an error residual positioning therefore does not affect
façon appréciable le résultat de la mise en phase. appreciable way the result of the phasing.
Il n'est pas facile de déterminer à priori la It is not easy to determine a priori the
valeur du facteur de correction KS1 (pas 110 et 112). value of correction factor KS1 (steps 110 and 112).
Ce facteur est relié par un coefficient de proportionnalité à la valeur ( a) de l'écart du produit par rapport à la position perpendiculaire à la direction D de l'avance. Ceci apparaît clairement à partir de considérations géométriques simples: plus le produit est incliné par rapport à la position perpendiculaire désirée, plus important est l'écart entre les points de détection 16a, 16b des cellules photo-électriques et les points T1, T2 autour desquels se fait l'orientation du produit. Le coefficient de proportionnalité en question est affecté par différents facteurs tels que la dimension du produit, à la fois en ce qui concerne sa longueur (et donc les positions des extrémités par rapport aux tapis transporteurs) et en ce qui concerne sa largeur (qui affecte le rapport du glissement tournant du produit P par rapport aux tapis), ou bien par les caractéristiques du glissement relatif du produit ou de son emballage et du matériau constituant les tapis. Au vu de cette situation, il n'est généralement pas possible, au moins avec le niveau actuel d'expérience du demandeur, de prévoir un modèle exact et donc un algorithme pour déterminer la valeur du This factor is connected by a coefficient of proportionality to the value (a) of the deviation of the product from the position perpendicular to the direction D of the advance. This appears clearly from simple geometrical considerations: the more the product is inclined relative to the desired perpendicular position, the more important is the distance between the detection points 16a, 16b of the photocells and the points T1, T2 around which is the orientation of the product. The coefficient of proportionality in question is affected by various factors such as the size of the product, both as regards its length (and therefore the positions of the ends with respect to conveyor belts) and as regards its width (which affects the ratio of the rotational sliding of the product P with respect to the belts), or by the characteristics of the relative sliding of the product or its packaging and the material constituting the belts. Given this situation, it is not generally possible, at least with the applicant's current level of experience, to provide an exact model and therefore an algorithm to determine the value of the
facteur de correction.correction factor.
On peut toutefois facilement déterminer expérimentalement ce facteur et, de façon plus spécifique, le coefficient mentionné, du fait qu'il est indépendant de la vitesse du mouvement des However, this factor can be easily determined experimentally and, more specifically, the coefficient mentioned, because it is independent of the speed of movement of
produits P sur le transporteur 5.P products on the carrier 5.
Ceci permet de mettre en oeuvre une procédure simple pour ajuster le dispositif 1 dans les termes suivants. On dispose à l'entrée du transporteur 5 un échantillon des produits P qui sont à manipuler, dans une condition de désalignement par rapport à This makes it possible to implement a simple procedure for adjusting the device 1 in the following terms. A sample of the products P which are to be handled is placed at the entrance of the conveyor 5, in a condition of misalignment with respect to
la perpendiculaire à la direction D du transport. the perpendicular to the direction D of the transport.
On démarre alors le dispositif à basse vitesse (c'est-à-dire dans des conditions qui permettent à l'opérateur de suivre visuellement la correction du désalignement aux deux pas décrits ci-dessus) et on identifie ainsi, si nécessaire par approximations successives, le facteur de correction correspondant (et donc le coefficient de sa proportionnalité à l'écart) à appliquer pour obtenir The device is then started at low speed (that is to say under conditions that allow the operator to visually follow the misalignment correction at the two steps described above) and thus identifies, if necessary by successive approximations. , the corresponding correction factor (and therefore the coefficient of its proportionality to the deviation) to be applied to obtain
l'orientation désirée à la sortie. the desired orientation at the exit.
On confirme et on charge en permanence dans la mémoire 24, par exemple au moyen du clavier 20, le coefficient ainsi identifié. Au cours du fonctionnement du dispositif, l'unité centrale de traitement CPU 23 sera capable, à partir de cela, de calculer le facteur de correction KS1 à appliquer It is confirmed and permanently loaded in the memory 24, for example by means of the keyboard 20, the coefficient thus identified. During the operation of the device, the CPU 23 CPU will be able, from this, to calculate the correction factor KS1 to apply
au pas 112 en le multipliant par l'écart détecté. in step 112 by multiplying it by the detected difference.
On peut effectuer la même opération d'ajustement pour des produits P de caractéristiques différentes (par exemple de dimensions différentes), de sorte que l'on entre alors dans la mémoire 24 un ensemble de coefficients pour permettre au système de calculer le facteur de correction à appliquer au type de produit P qui est en cours de manipulation à un instant donné, au cours du fonctionnement du The same adjustment operation can be performed for products P of different characteristics (for example of different dimensions), so that a set of coefficients is then entered in the memory 24 to enable the system to calculate the correction factor. to apply to the type of product P that is being handled at a given moment, during the operation of the
dispositif, pour obtenir la correction désirée. device, to obtain the desired correction.
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