FR2866001A1 - Installation de conditionnement robotisee - Google Patents
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Abstract
Installation (1) permettant de manipuler des filets (2) contenant des articles végétaux et de les disposer dans un ensemble de conditionnement (3) en vue de leur transport ou de leur présentation, ladite installation (1) étant apte à être agencée à proximité de la sortie d'une machine (4) réalisant le remplissage des filets (2) par les articles végétaux et comportant :- des moyens robotisés (5) pour positionner chaque filet (2) à l'intérieur de l'ensemble de conditionnement (3), chaque filet (2) étant disposé successivement à un emplacement différent à l'intérieur de l'ensemble de conditionnement (3) selon une séquence prédéterminée ;- un convoyeur (6) pour approvisionner les moyens robotisés (5) en filets (2) ;- une unité de commande (7) permettant de cadencer l'avance du convoyeur (6) avec lesdits moyens robotisés (5).
Description
2866001 INSTALLATION DE CONDITIONNEMENT ROBOTISEE
Domaine technique L'invention se rapporte à une installation permettant de manipuler des filets contenant des articles végétaux et de les disposer dans un ensemble de conditionnement en vue de leur transport ou de leur présentation. Ce type d'installation est adapté pour notamment disposer automatiquement des filets contenant des pommes de terre dans des cartons ou dans de grands sacs. Autrement dit, cette installation permet d'effectuer des tâches io fastidieuses et pénibles qui sont habituellement réalisées manuellement.
Elle vise plus particulièrement une installation qui peut être agencée à proximité de la sortie d'une machine réalisant le remplissage des filets par les articles végétaux, et qui est apte à disposer les filets dans un ensemble de conditionnement.
Art antérieur De façon générale, les filets contenant des articles végétaux, une fois remplis, sont acheminés par un convoyeur jusqu'à une zone de préhension dans laquelle ils sont saisis manuellement et disposés dans des ensembles de conditionnement. De tels ensembles peuvent de plusieurs types et notamment des cartons plus ou moins profonds ou encore des sacs. Cette opération nécessite donc un ou plusieurs manipulateurs qui sont obligés de suivre la cadence de la machine qui génère les filets. Chaque filet peut peser entre 2,5 et 5 kg, et par conséquent, cette tâche est très éprouvante lorsque la machine de remplissage des filets fonctionne en continu.
Ainsi, dans cette profession, les accidents du travail sont très fréquents et de plus, la qualité de remplissage des ensembles de conditionnement pas toujours satisfaisante. En effet, lorsque l'ensemble de conditionnement est vide, le manipulateur ne va pas se pencher jusqu'au fond de cet ensemble pour y disposer le filet. Dans ce cas, les filets sont le plus souvent jetés au fond de l'ensemble de conditionnement, ce qui génère des coups sur les articles végétaux néfastes à leur qualité, mais également un rangement désordonné des filets à l'intérieur de l'ensemble de conditionnement.
Ainsi, le but de l'invention est de permettre la disposition automatique io de filets à l'intérieur d'un ensemble de conditionnement directement en sortie des machines de remplissage des filets.
Exposé de l'invention L'invention concerne donc une installation permettant de manipuler les filets contenant des articles végétaux et de les disposer dans un ensemble de conditionnement en vue de leur transport ou de leur présentation. Cette installation est apte à être agencée à proximité de la sortie d'une machine réalisant le remplissage des filets par les articles végétaux.
Selon l'invention, cette installation se caractérise en ce qu'elle comporte: - des moyens robotisés pour positionner chaque filet à l'intérieur de l'ensemble de conditionnement, chaque filet étant disposé successivement à un emplacement différent à l'intérieur de l'ensemble de conditionnement selon une séquence prédéterminée, - un convoyeur pour approvisionner les moyens robotisés en filets, - une unité de commande permettant de cadencer l'avance du convoyeur avec lesdits moyens robotisés.
Autrement dit, une fois les filets remplis par une première machine, ils sont récupérés par un ou plusieurs convoyeurs et positionnés à l'intérieur d'un ensemble de conditionnement grâce à des moyens robotisés. Chaque s filet est disposé à une position bien particulière qui est différente de la position du filet précédent. Les ensembles de conditionnement peuvent se présenter sous la forme de grands sacs en papier ou de boîtes en carton, dont la base peut notamment avoir une surface normalisée en vue de son transport. Io
Une unité de commande permet de synchroniser les moyens robotisés avec le convoyeur. La cadence est alors réglée en fonction du débit de formation des filets par la première machine.
Avantageusement, les moyens robotisés peuvent comporter un robot manipulateur apte à déplacer l'extrémité du convoyeur se trouvant à proximité des moyens robotisés, son autre extrémité est en liaison linéaire annulaire par rapport à un châssis fixe solidaire du sol.
En d'autres termes, un robot manipulateur permet de déplacer l'extrémité du convoyeur positionnée au-dessus de l'ensemble de conditionnement. L'autre extrémité du convoyeur possède, quant à elle, quatre degrés de liberté par rapport à un châssis fixe solidaire du sol, trois rotations selon l'axe d'avancement du convoyeur.
En pratique, le robot manipulateur peut comporter 6 degrés de mobilité. Autrement dit, le robot manipulateur choisi peut présenter 6 axes de rotation.
Avantageusement, les moyens robotisés peuvent comporter un mécanisme apte à déplacer les filets sensiblement verticalement et les poser dans une zone déterminée de l'ensemble de conditionnement.
Autrement dit, une fois les filets arrivés en bout de convoyeur au niveau de l'extrémité se trouvant au-dessus de l'ensemble de conditionnement, un mécanisme permet alors de déplacer les filets sensiblement verticalement. Ce mécanisme permet donc de positionner les filets dans l'ensemble de conditionnement avec précision. io
En pratique, le mécanisme peut comporter un conduit dans lequel les filets sont guidés avant d'être posés dans l'ensemble de conditionnement, des éléments séparateurs pour former des compartiments à l'intérieur du conduit, et des moyens d'entraînement aptes à déplacer en cadence les éléments séparateurs à l'intérieur du conduit.
En d'autres termes, un conduit vertical permet de guider la descente des filets en sortie de convoyeur, jusqu'à l'ensemble de conditionnement. A l'intérieur de ce conduit, on réalise des compartiments à l'aide d'éléments séparateurs, agencés de manière à ne contenir qu'un seul filet. De plus, des moyens d'entraînement permettent de déplacer les éléments séparateurs de façon synchronisée avec l'avance du convoyeur. Chaque filet repose sur l'élément séparateur inférieur de chaque compartiment grâce à la force de gravitation, puisque le conduit est vertical.
Avantageusement, les éléments séparateurs peuvent comporter chacun trois rouleaux en liaison de pivot par rapport aux moyens d'entraînement. De nombreuses autres solutions sont envisageables pour générer des compartiments aptes à recevoir chacun un filet.
Les trois rouleaux étant en liaison pivot par rapport aux moyens d'entraînement, le filet sort alors sans encombre du conduit vertical.
En pratique, les moyens d'entraînement peuvent comporter deux chaînes agencées de part et d'autre du conduit.
De même que précédemment, un grand nombre de solutions sont envisageables, l'entraînement par chaînes permet néanmoins de fournir de io nombreux avantages en terme de solidité et de résistance à l'usure.
En pratique, l'unité de commande peut comporter en mémoire au moins un programme apte à commander l'avance du convoyeur et le déplacement des moyens robotisés en fonction de l'ensemble de conditionnement et du type de filet à conditionner.
Cette unité de commande est également apte à piloter l'avance d'ensembles de conditionnement sur un autre convoyeur qui peut notamment être à rouleaux. En effet, une fois un premier ensemble de conditionnement rempli, il peut alors être déplacé automatiquement en vu de son expédition et un second ensemble de conditionnement vide peut alors le remplacer. Le déplacement de ces différents ensembles de conditionnement peut donc être piloté par l'unité de commande.
Avantageusement, l'unité de commande peut piloter un système de préhension et d'ouverture de sacs aptes à générer un ensemble de conditionnement pour les filets.
En effet, il peut y avoir plusieurs types d'ensembles de conditionnement, tels que de grands sacs ou des boîtes en carton et par conséquent, il peut être nécessaire d'adapter la séquence de remplissage de l'ensemble de conditionnement. L'installation peut également gérer l'approvisionnement en ensembles de conditionnement au niveau de la sortie du conduit vertical. Pour ce faire, elle peut présenter des moyens aptes à déployer les sacs, notamment, et à les positionner en dessous de la sortie du conduit vertical. Ce déploiement peut également être piloté par l'unité de commande. Selon un mode de réalisation particulier, les moyens io utilisés peuvent comporter un bras muni de ventouses pour saisir un sac vide et un système de pinces pour l'ouvrir. Une fois rempli, le sac peut alors être poussé et évacué grâce à un convoyeur en vue de son expédition.
Le programme de remplissage de l'ensemble de conditionnement peut également être adapté selon que les filets sont de tailles différentes. Un ou plusieurs interrupteurs sont donc disposés sur un boîtier de commande qui peut également intégrer l'unité de commande. Selon la sélection des différents interrupteurs, un programme est choisi et ce dernier permet de piloter l'ensemble de l'installation de manière synchronisée.
En pratique, l'unité de commande peut recevoir des informations relatives de la position des différents éléments qu'elle commande.
En effet, différents capteurs ou compteurs sont positionnés en plusieurs points de l'installation, à savoir en entrée et en sortie de convoyeurs, mais également au niveau des différents axes du robot et au niveau des moyens d'entraînement du mécanisme apte à déplacer les filets verticalement pour les poser à l'intérieur de l'ensemble de conditionnement. Ces capteurs peuvent être de type optique ou encore magnétique.
Ainsi, les différents programmes comportent avantageusement une boucle d'asservissement de façon à sécuriser l'installation en envoyant une information lorsque le blocage d'un élément intervient.
Description sommaire des figures
La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées, io dans lesquelles: la figure 1 est une vue schématique en perspective de l'installation, conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en perspective du système de positionnement des sacs, conformément à l'invention; la figure 3 est un schéma de principe du fonctionnement de l'installation, conforme à l'invention, les figures 4 et 5 sont des vues en coupe du mécanisme apte à déplacer les filets verticalement, conformément à l'invention.
Manière de réaliser l'invention Comme déjà évoqué, l'invention concerne une installation permettant de manipuler les filets contenant des articles végétaux et de les disposer dans un ensemble de conditionnement.
Dans la variante représentée en figure 1, l'installation est rapportée directement en sortie d'une machine (4) qui remplit les filets (2) en pommes de terre par exemple. Un premier convoyeur (26) peut alors permettre l'acheminement de ces filets (2) dans une zone située en hauteur par rapport au sol de manière à atteindre un second convoyeur (6). Ce convoyeur (6) se trouve, au niveau de son extrémité (10), en liaison linéaire annulaire avec un châssis fixe (11) solidaire du sol. L'autre extrémité (9) étant maintenue en l'air au moyen du bras d'un robot manipulateur (8). Ainsi, le convoyeur (6) possède 4 degrés de liberté par rapport au sol, à savoir trois rotations et une translation selon la direction d'avancement du convoyeur (6).
Des moyens robotisés (5), constitués à la fois du robot manipulateur (8) et d'un mécanisme (12) apte à déplacer les filets verticalement, permettent ainsi de positionner précisément chaque filet à l'intérieur de l'ensemble de conditionnement (3).
Ainsi, le déplacement du convoyeur (6) selon la translation Tl permet le déplacement des moyens robotisés (5) selon la direction Dl. La rotation selon la flèche R1 autorise le convoyeur (6) à pivoter autour de son axe d'avancement (27) et par conséquent autorise le déplacement des moyens robotisés (5) principalement selon la direction D2. La rotation selon la flèche R2 permet le déplacement des moyens robotisés (5) principalement selon la direction D3, pour modifier sa hauteur au cours du remplissage de l'ensemble de conditionnement (3). La rotation selon la flèche R3 permet quant à elle, le déplacement des moyens robotisés (5) principalement selon la direction D2.
En sortie du conduit vertical (12), les filets (2) peuvent être disposés dans de grands sacs. Ainsi, et tel que représenté à la figure 2, l'installation (1) peut comporter un système de préhension et d'ouverture des sacs (30). Les sacs sont préalablement empilés horizontalement repliés. Ils sont alors saisis par le dessous de la pile au moyen d'un bras (31) muni de ventouses. Un mouvement de rotation permet d'amener le sac en position verticale sur un plateau mobile (32). Un système de pinces (33) ouvre le haut du sac et le maintient ouvert pendant que les moyens robotisés (5) posent les filets (2) au fond du sac.
Une fois rempli le sac peut alors être poussé sur un convoyeur pour 5 ensuite être cousu et évacué vers une zone d'expédition.
Tel que représenté en figure 3, une unité de commande (7) électronique exécute les différents programmes permettant de remplir un ensemble de conditionnement (3) en fonction de son type, mais également io en fonction du type de filets (2) utilisé. La sélection du programme s'effectue au moyen d'un panneau (19) comportant différents interrupteurs ou sélecteurs. L'unité de commande pilote alors l'avance du convoyeur (6), mais également le mouvement du robot manipulateur (8) et l'avance du mécanisme (12) permettant de déplacer les filets (2) verticalement.
Dans un mode particulier, l'unité de commande (7) peut piloter un ou plusieurs convoyeurs (26) permettant d'acheminer les filets (2) jusqu'au convoyeur (6), elle peut également piloter la cadence de fabrication des filets (2) et donc, une machine (4) de remplissage des filets (2).
Enfin, l'unité de commande peut commande tout type de système automatisé et en outre divers mécanismes comme notamment le système (30) de préhension et d'ouverture des sacs.
Tel que représenté en figure 4, le mécanisme (12) permettant de déplacer les filets (2) verticalement, comporte un conduit (13) pour guider les filets (2). Il comporte également des éléments séparateurs (14) permettant de générer des compartiments (15) dans lesquels un seul filet (2) peut être inséré.
2866001 io Chaque élément séparateur (14) est ensuite déplacé grâce à des moyens d'entraînement (16), dont l'avance est synchronisée avec le déplacement du mécanisme (12) à l'intérieur de l'ensemble de conditionnement (3).
Tel que représenté en figure 5, les éléments séparateurs (14) peuvent être représentés par des rouleaux (17) en liaison pivot par rapport aux moyens d'entraînement (16). Dans cette représentation, ils sont au nombre io de trois pour éviter tout blocage des filets (2) à la sortie du conduit (13). Les moyens d'entraînement (16) sont ici représentés par deux chaînes (18) disposées de part et d'autre du conduit (13). En effet, la charge relativement importante des filets (2) présents à l'intérieur du conduit (13) nécessite des moyens d'entraînement (13) qui soient peu extensibles et très solides.
L'invention ne se limite pas à ces différents modes de réalisation, elle couvre de même tout moyen permettant d'acheminer verticalement des filets à l'intérieur d'un conduit et ce de manière synchronisée avec l'avance d'un convoyeur.
Il ressort de ce qui précède qu'une installation conforme à l'invention présente de multiples avantages, notamment: elle permet d'éviter tout risque d'accident de travail dû à la manipulation répétée des filets, elle permet de réaliser un remplissage de qualité de différents ensembles de conditionnement, elle peut être entièrement automatisée et fonctionner en continu.
Claims (11)
1. Installation (1) permettant de manipuler des filets (2) contenant des articles végétaux et de les disposer dans un ensemble de conditionnement (3) en vue de leur transport ou de leur présentation, ladite installation (1) étant apte à être agencée à proximité de la sortie d'une machine (4) réalisant le remplissage des filets (2) par les articles végétaux et comportant: des moyens robotisés (5) pour positionner chaque filet (2) à l'intérieur de l'ensemble de conditionnement (3), chaque filet (2) étant disposé successivement à un emplacement différent à l'intérieur de l'ensemble de conditionnement (3) selon une séquence prédéterminée; un convoyeur (6) pour approvisionner les moyens robotisés (5) en filets (2) ; - une unité de commande (7) permettant de cadencer l'avance du convoyeur (6) avec lesdits moyens robotisés (5).
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens robotisés (5) comportent un robot manipulateur (8) apte à déplacer l'extrémité (9) du convoyeur (6) se trouvant à proximité des moyens robotisés (5), son autre extrémité (10) étant en liaison linéaire annulaire par rapport à un châssis fixe (11) solidaire du sol.
3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le 25 robot manipulateur (8) comporte six degrés de mobilité.
4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens robotisés (5) comportent un mécanisme (12) apte à déplacer les filets (2) sensiblement verticalement et à les poser dans une zone déterminée de l'ensemble de conditionnement (3).
5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le mécanisme (12) comporte un conduit (13) dans lequel les filets (2) sont guidés avant d'être posés dans l'ensemble de conditionnement (3), des éléments séparateurs (14) pour former des compartiments (15) à l'intérieur dudit conduit (13), et des moyens d'entraînement (16) aptes à déplacer en cadence lesdits éléments séparateurs (14) à l'intérieur du conduit (13).
6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les éléments séparateurs (14) comportent chacun trois rouleaux (17) en liaison pivot par rapport aux moyens d'entraînement (16).
7. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement (16) comportent deux chaînes (18) agencées de part et d'autre du conduit (13).
8. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de commande (7) comporte en mémoire au moins un programme aptes à commander l'avance du convoyeur (6) et le déplacement des moyens robotisés (5) en fonction de l'ensemble de conditionnement (3) et du type de filet (2).
9. Installation selon la revendication 1, caractérisée l'unité de commande (7) pilote un système de préhension et d'ouverture de sacs (30) aptes à générer un ensemble de conditionnement (3) pour les filets (2).
10. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de commande (7) reçoit des informations relatives de la position des différents éléments qu'elle commande.
11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que les informations sont obtenues au moyen de capteurs optiques disposés sur le convoyeur (6) et les moyens robotisés (5).
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