FR2979104A1 - Installation pour le convoyage et l'accumulation de produits en vue de leur prehension par un robot - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une installation pour le convoyage et l'accumulation de produits (1) en vue de leur préhension par un robot, ladite installation comportant au moins un couloir (5) présentant une sole (6) et deux parois (7) latérales, couloir (5) dans lequel lesdits produits (1) sont convoyés en formant une file. L'installation est remarquable en ce que ledit au moins un couloir (5) présente une première zone (8) de convoyage et d'accumulation dans laquelle la sole (6) comporte une bande (10) centrale sans fin située sensiblement au centre dudit couloir (5), et une seconde zone (9) de sélection des produits (1) par le robot, dans laquelle la sole (6) comporte deux bandes (13) latérales sans fin situées au moins partiellement le long des deux parois (7) latérales, de manière à ménager un espace vide (14) entre lesdites deux bandes (13) latérales sans fin.

Description

INSTALLATION POUR LE CONVOYAGE ET L'ACCUMULATION DE PRODUITS EN VUE DE LEUR PREHENSION PAR UN ROBOT L'invention concerne une installation pour le convoyage et l'accumulation de produits en vue de leur préhension par un robot, ladite installation comportant au moins un couloir présentant une sole et deux parois latérales, couloir dans lequel lesdits produits sont convoyés en formant une file. A l'origine de l'invention, on a cherché à réaliser un convoyeur qui comporte des moyens pour amener jusqu'à un robot des produits qui présentent une forme identique mais qui se déclinent sous différents parfums ou couleurs, formant ainsi une gamme de produits. L'objectif était d'amener au robot tous les produits d'une même gamme et de créer, grâce au robot, des lots de produits comprenant plusieurs produits de cette même gamme. On connait du document FR 2 932 466 des convoyeurs multivoies qui comportent des couloirs unifilaires, chaque couloir comportant sa propre sole de convoyage pour véhiculer les produits et deux parois latérales qui se font face, entre lesquelles les produits sont convoyés. De tels convoyeurs peuvent être utilisés pour convoyer les produits d'une même gamme en plaçant dans chaque couloir une catégorie de produits. Ainsi, les convoyeurs multivoies comportent alors autant de voies qu'il existe de sortes de produits dans la gamme. Par exemple, si les produits convoyés sont des boites de fromage, et que le fromage existe sous la forme de quatre recettes (ail, noix, poivre, piments...), le convoyeur comportera quatre voies dans chacune desquelles les boites de fromage seront convoyées par catégorie (une voie pour le fromage à l'ail, une voie pour le fromage aux noix, une voie pour le fromage au poivre et une voie pour le fromage aux piments). Toujours à l'origine de l'invention, on a cherché à faciliter la préhension des produits par le robot à l'extrémité d'un tel convoyeur, par exemple en amorçant le dégagement des produits en tête de file. En effet, il existe des éléments qui peuvent gêner la saisie des produits en tête de file par le robot, comme par exemple les parois latérales du couloir. L'invention permet de pallier cet inconvénient.

Elle concerne à cet effet une installation pour le convoyage et l'accumulation de produits en vue de leur préhension par un robot, ladite installation comportant au moins un couloir présentant une sole et deux parois latérales, couloir dans lequel lesdits produits sont convoyés en formant une file.

L'installation est remarquable en ce que ledit au moins un couloir présente une première zone de convoyage et d'accumulation dans laquelle la sole comporte une bande centrale sans fin située sensiblement au centre dudit couloir, et une seconde zone de sélection des produits par le robot, dans laquelle la sole comporte deux bandes latérales sans fin situées au moins partiellement le long des deux parois latérales de manière à ménager un espace vide entre lesdites deux bandes latérales sans fin. Grâce à l'invention, dans la seconde zone dite « de sélection », les produits sont convoyés en reposant sur deux bandes entre lesquelles il existe un espace vide. Cet espace vide peut être comblé par des moyens qui favorisent la saisie des produits par le robot, comme par exemple des moyens d'élévation du produit en tête de file, comme il sera vu dans un mode de réalisation par la suite. Par ailleurs, la présence d'une première zone de convoyage et d'accumulation permet d'assurer un déplacement efficace des produits qui reposent sur une bande centrale.

L'invention peut également comporter les caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison : la bande centrale sans fin et les bandes latérales sans fin peuvent être entraînées par un même arbre d'entraînement, la bande centrale sans fin étant positionnée autour de l'arbre d'entraînement entre les bandes latérales sans fin. Ainsi, il n'existe pas de zone de transfert entre la première zone de convoyage et la seconde zone de sélection de l'installation ; l'installation peut comporter, à l'extrémité dudit au moins un couloir, une butée contre laquelle un produit en tête de file est apte à prendre appui et, entre lesdites bandes latérales sans fin, des moyens élévateurs, aptes à soulever au moins un produit en tête de file à un niveau supérieur à celui de ladite butée. Ainsi, la saisie des produits par un robot est plus aisée, et son temps de cycle est optimisé. - les moyens élévateurs peuvent comporter au moins une ventouse de maintien. La stabilité des produits est alors améliorée pendant la phase d'élévation en supprimant le risque de projection ; - l'extrémité dudit au moins un couloir peut comporter un capteur de présence d'un produit. Ainsi, les moyens de commande d'un robot peuvent être renseignés sur la présence ou non d'un produit dans l'installation, et mettre éventuellement en attente le robot ; - l'installation peut également comporter au moins un second capteur de présence de produits sensiblement à l'entrée de ladite zone de sélection, ledit au moins un second capteur étant apte à renseigner un système de commande du robot en combinaison avec les informations délivrées par ledit capteur placé à l'extrémité dudit couloir ; - l'installation peut comporter, dans la zone de sélection, des moyens de retenue pour retenir un produit. On peut ainsi créer des espaces entre les produits, pour faciliter leur préhension par un robot ; - les moyens de retenue peuvent comporter au moins une pince disposée au dessus dudit au moins un couloir, apte à se refermer sur une paroi latérale dudit produit ; - l'installation peut comporter plusieurs couloirs, chaque couloir présentant une sole comprenant, dans une première zone de convoyage et d'accumulation, une bande centrale sans fin, et dans une seconde zone de sélection de produits par ledit robot, des bandes latérales sans fin. Ainsi, l'installation peut comporter autant de couloirs qu'il existe de variétés de produit à panacher en lots ; - l'installation peut comporter des moyens de détection de l'orientation de chaque produit dans ledit au moins un couloir ; - l'installation peut comporter un robot apte à saisir au moins un produit à l'extrémité dudit au moins un couloir ; - l'installation peut comporter une table à une seconde extrémité dudit au moins un couloir.

Pour pouvoir être exécutée, l'invention est exposée de façon suffisamment claire et complète dans la description suivante qui est, en plus, accompagnée de dessins dans lesquels : - La figure 1 montre une installation conforme à l'invention vue en perspective, - La figure 2 montre une partie de l'installation de la figure 1, en vue de dessus, dont certains éléments ont été retirés pour mieux visualiser d'autres éléments, - La figure 3 montre une extrémité de l'installation montrée sur les figures précédentes, vue en perspective et en élévation - La figure 4 est une vue de profil d'une partie de l'installation montrée en figure 2, - La figure 5 est une autre vue de l'extrémité de l'installation montrée en figure 3 ; - Et la figure 6 est un agrandissement d'une extrémité de l'installation montrée en figure 1. La figure 1 montre un mode de réalisation d'une installation conforme à l'invention.

Cette installation assure le convoyage et l'accumulation de produits 1 (montrés également en figure 2) en vue de leur préhension par un robot qui se trouverait à une extrémité 2 de l'installation. Le robot n'étant pas l'objet de l'invention, il n'a pas été représenté de façon à rendre les figures plus lisibles.

A l'autre extrémité 3 de l'installation, qui est opposée à l'extrémité 2 (où se positionnerait un robot manipulateur), l'installation comporte une table 4, sur laquelle des opératrices peuvent poser des cartons contenant tous les produits d'une même gamme de produits 1. Les opératrices sont les personnes qui ont pour objectif d'alimenter l'installation en produits 1.

L'installation comporte plusieurs couloirs 5, et en particulier autant de couloirs qu'il existe de produits 1 dans la gamme.

Par exemple, dans le mode de réalisation qui est illustré, l'installation comporte quatre couloirs 5, c'est-à-dire que le produit 1 se décline en quatre variétés. Les opératrices alimentent chaque couloir 5 avec une variété de produits 1.

De façon classique, chaque couloir comporte une sole 6 sur laquelle repose une variété de produits 1 placés les uns derrière les autres, et deux parois 7 latérales. Les couloirs 5 comportent chacun deux zones distinctes : une première zone appelée zone 8 de convoyage et d'accumulation, dans laquelle les produits 1 sont convoyés et s'accumulent les uns derrière les autres, après qu'une opératrice les ait insérés dans les couloirs 5 ; et une seconde zone 9 de sélection, dans laquelle les produits sont « préparés » pour être saisis par le robot à l'extrémité 2 (l'extrémité 2 de l'installation est également l'extrémité 2 des couloirs).

On entendra par « préparés » le fait que les produits 1 sont positionnés d'une certaine façon afin qu'ils soient saisis par le robot. Ainsi, la « préparation » des produits consiste, par exemple, à espacer les produits les uns des autres, et à les positionner sur un support qui les soulève afin qu'ils soient plus facilement saisissables par le robot.

La préparation des produits 1 sera détaillée par la suite. La figure 2 montre un couloir 5 avec ses parois 7 latérales, dans la zone 8 de convoyage et de manipulation, et dans la zone 9 de sélection. La sole 6 du couloir 5 (et de tous les autres couloirs 5), dans la zone 8 de convoyage et de manipulation, comporte une bande 10 sans fin qui est située sensiblement au centre du couloir 5. La bande 10 sans fin est entraînée en rotation par un arbre 11, lui-même entraîné en rotation par un moteur 12. Dans la zone 9 de sélection, la sole 6 comporte, non pas une bande 10 sans fin centrale, mais deux bandes 13 sans fin latérales, les deux bandes 13 sans fin latérales étant situées au moins partiellement le long des deux parois 7 du couloir 5. En particulier, les parois 7 latérales des couloirs 5 se trouvent disposées sensiblement au milieu d'une bande 13 sans fin latérale, comme on peut le voir sur la figure 2.

De cette façon, dans la zone 9 de sélection, les produits 1 reposent par leurs bords latéraux sur les bandes 13 sans fin, et un espace 14 libre est ménagé entre les deux bandes 13 latérales sans fin comme le montre en particulier la figure 3.

Pour éviter toute introduction involontaire d'objet entre les bandes 13 dans l'espace libre 14, on prévoit de combler une grande partie de cette espace par des fonds fixes 26. Une autre partie des espaces 14 libres accueille un dispositif particulier qui sera décrit par la suite. Les bandes 13 latérales sans fin et les bandes 10 centrales sans fin sont 10 entraînées par le même arbre 11, lui-même entraîné par le même moteur 12. Pour ce faire, les bandes 10 centrales sans fin sont positionnées entre les bandes 13 latérales autour de l'arbre 11 comme montré sur les figures 3, 4 et 5. L'avantage d'avoir les deux jeux de bandes (10 et 13) entraînées par un même arbre réside dans le fait qu'il n'existe pas d'interruption dans le convoyeur, 15 entre la zone 8 de convoyage et la zone 9 de sélection. En effet, comme le montre symboliquement la droite D sur la figure 4 ou sur la figure 5, à l'endroit du changement de zone, il n'existe pas de différence de niveaux entre les bandes 10 de la zone 8 et les bandes 13 de la zone 9. Les produits 1 passent ainsi sans encombre de la zone 8 à la zone 9. 20 Le passage de la table 4 à la zone 8 de convoyage ne se fait pas de la même façon, comme on peut le voir sur la figure 2. En effet, la table 4 peut comprendre un tapis 15 d'entraînement dont l'extrémité est approchée au plus près de l'extrémité des bandes 10 sans fin centrales de la zone 8 de convoyage. Afin d'éviter que les produits ne se coincent dans un vide situé entre 25 l'extrémité du tapis 15 et celle des bandes 10 centrales sans fin, on prévoit une tige 16 avec roulements pour combler ledit vide et faciliter le passage des produits 1. De préférence, la hauteur des roulements de la tige 16 coïncide avec le niveau du tapis 15 et des bandes 10 sans fin centrales. L'installation montrée dans le cadre de cet exemple de réalisation de 30 l'invention est non seulement conçue pour favoriser la création de lots de produits comprenant plusieurs produits d'une même gamme, mais elle est également conçue pour que les produits se présentent d'une certaine façon dans le lot constitué. 2 9 79104 7 En effet, suivant la façon dont les produits se présentent dans le lot, ils se trouvent orientés d'une certaine façon lorsque le lot est mis en rayon dans les supermarchés, par exemple. Pour assurer le contrôle qualité de l'orientation des produits dans le lot, 5 l'installation conforme à l'invention est équipée de moyens 30 qui permettent de contrôler l'orientation des produits 1 dans les couloirs 5 (voir figure 1). De tels moyens peuvent être réalisés par une caméra, ou bien encore par des scrutateurs disposés au dessus de chaque couloir 5. De préférence, les moyens 30 de contrôle d'orientation sont placés en amont de l'installation, à l'entrée des couloirs 5. Lorsque les produits correctement orientés arrivent à la sortie de la zone 8 de convoyage et d'accumulation, ils sont tous alignés les uns derrière les autres et au touche à touche. Pour permettre au robot de saisir facilement certains produits 1 de la gamme dans la zone 9 de sélection, cette dernière est équipée de plusieurs éléments qui vont maintenant être présentés. Tout d'abord, dans la zone 9 de sélection, les couloirs 5 se terminent par une butée 18 que l'on voit notamment en figure 5. Les produits 1, entraînés par les bandes 13 latérales sans fin, viennent se positionner contre les butées 18. Pour indiquer au robot la présence du produit 1 dans le bon couloir 5, prêt à être saisi, les couloirs 5 sont équipés chacun d'un capteur 19 de présence à proximité de chaque butée 18. Ainsi, si l'on détecte qu'il manque dans un couloir 5 un produit 1 de la gamme pour former le lot prédéterminé, le robot peut être mis en attente. Les capteurs 19 fonctionnent en combinaison avec des capteurs 17 montrés également en figure 2, situés à l'entrée de la zone 9. Les capteurs 17 sont montés sur une barre 24 transversale qui est montée au dessus des couloirs 5, chaque capteur 17 étant fixé sur la barre 24 au dessus de chaque couloir. Les capteurs 17 détectent la présence de produits 1 dans chaque couloir 5 à l'entrée de la zone 9. Comme les produits 1 sont au touche à touche dans la zone 9, la présence d'un produit sous un capteur 17 signifie qu'il y a suffisamment de produits 1 dans le couloir pour que le robot réalise un lot de produits 1. L'information donné par le capteur 17, et celle donnée par le capteur 19 sont donc essentielles pour que le robot soit autorisé à fonctionner au non.

Pour favoriser la préhension d'un produit 1 par le robot, on prévoit de le dégager du couloir dans lequel il se trouve. Pour ce faire, l'installation comporte des moyens 20 élévateurs entre les bandes 13 latérales sans fin, dans la zone 9 de sélection. Ces moyens 20 élévateurs sont aptes à soulever un produit en tête de fil 10 jusqu'à un niveau supérieur à celui des butées 18. Les produits 1 sont ainsi dégagés des couloirs 5 avant d'être saisis. Pour éviter que les produits 1 ne tombent quand ils sont dégagés des couloirs 5 par les moyens 20 élévateurs, les moyens 20 élévateurs sont équipés de ventouses 21 qui sont actionnées après détection de la présence d'un produit 15 1 contre la butée 18 d'extrémité. Ainsi, les produits sont maintenus quand ils sont dégagés des couloirs 5 avant d'être saisis. Toujours pour faciliter la préhension d'un ou de plusieurs produits 1 par le robot, l'installation peut être équipée de moyens assurant la présence d'un espace minimum entre deux produits adjacents. 20 Comme on l'a vu précédemment, les produits arrivent dans la zone 9 de sélection en étant au touche à touche. Pour favoriser la saisie d'un produit 1, il faut qu'il soit isolé. L'installation comporte ainsi des moyens pour isoler le produit (appelés également moyens de retenue), et en particulier des pinces 22, permettant de bloquer un produit par 25 ses côtés et de le libérer à un temps donné, après avoir laissé un écart suffisamment grand avec le produit 1 qui le précède sur la file. Les pinces 22 sont représentées sur la figure 1, et sont davantage visibles sur la figure 6. Elles sont positionnées chacune au dessus d'un couloir 5. L'installation en comporte autant qu'elle comporte de couloirs 5. 30 Par ailleurs, les pinces 22 comportent deux éléments latéraux 25 qui sont montés mobiles entre une position fermée et une position ouverte.

Les pinces 22 permettent également de créer une file de produits positionnés touche-à-touche en arrêtant un produit en tête de file. Grâce aux pinces 22, les produits 1 s'accumulent les uns derrière les autres. Ainsi, on peut déterminer une quantité de produits 1 présents dans un couloir 5 dans la zone 9, entre les pinces 22 et les capteurs 17. Pour permettre la préhension des produits 1 par leur côté, les parois 7 latérales des couloirs 5 présentent, dans la zone 9 de sélection, une hauteur moins importante que celle qu'elles présentent dans la zone 8 de convoyage. Ainsi, les éléments 25 latéraux des pinces 22, quand les pinces 22 sont en position ouverte, viennent au droit des parois 7 latérales. Les éléments 25 constituent ainsi également des parois latérales de couloir 5 quand les pinces 22 sont en position ouverte. Les pinces 22 sont toutes montées sur un portique 23 enjambant les couloirs 5 de la zone de sélection, sensiblement au milieu de celle-ci.

Ainsi, chaque pince 22 de chaque couloir 5 bloque en position un produit 1 en se refermant sur sa paroi latérale. Grâce à l'installation conforme à l'invention, les produits sont convoyés de la façon suivante : des opératrices alimentent chaque couloir 5 avec des produits mis à leur disposition sur la table 4, en faisant attention à orienter correctement les produits dans chacun des couloirs et en faisant attention à ne placer dans chaque couloir que des produits 1 de la même variété. Les produits 1 entrent alors dans la zone 8 de convoyage et d'accumulation en étant portés par les bandes 10 centrales jusqu'à la zone 9 de sélection. La bande 10 centrale permet un convoyage efficace et non abrasif pour le fond des produits 1. En entrant dans la zone 9 de sélection, les produits 1 passent d'un port central à un port latéral, et reposent alors par leurs bords sur deux bandes 13 latérales. Le produit 1 qui se trouve sous le portique 23, comprenant les pinces 22, est arrêté dans sa course par lesdites pinces 22. Les pinces 22 libèrent les produits 1 à intervalles réguliers pour les espacer d'un certain pas.

Les produits 1 en tête de file dans chaque couloir viennent prendre position contre chaque butée 18 dans chaque couloir 5. Si les capteurs 17 détectent la présence de suffisamment de produits 1 dans les couloirs 5, et que les capteurs 19 détectent la présence de produits à l'extrémité 2 de l'installation, prêts à être saisis, alors le système de commande du robot est informé que la zone 9 de sélection est correctement alimentée, ce qui autorise le robot à travailler suivant un schéma de formation de lots prédéterminés. Pour saisir certains produits 1 dans plusieurs couloirs donnés (suivant la variété des produits qui a été choisie pour former le lot), les ventouses 21 de certains couloirs sont activées pour maintenir le produit sur les moyens élévateurs 20, et les moyens élévateurs 20 élèvent les produits 1 à un niveau supérieur à celui des butées 18 pour que le robot saisisse aisément lesdits produits.

A la lecture de ce qui précède, on comprend comment l'invention permet de ventiler tous les produits d'une même gamme dans une installation, de façon à en saisir certains dans un certain ordre pour former des lots prédéterminés. On comprend notamment que, grâce à l'installation conforme à l'invention, on peut présenter des produits rangés par catégories et orientés dans un certain sens pour qu'un robot puisse facilement saisir les produits dans un ordre prédéterminé en fonction des catégories prédéterminées pour former les lots, et en fonction de la façon dont on souhaite que les produits soit agencés dans le lot. Il devra être compris que l'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'être présenté, et qu'elle s'étend à la réalisation de tout moyen équivalent.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1 Installation pour le convoyage et l'accumulation de produits (1) en vue de leur préhension par un robot, ladite installation comportant au moins un couloir (5) présentant une sole (6) et deux parois (7) latérales, couloir (5) dans lequel lesdits produits (1) sont convoyés en formant une file, caractérisée en ce que ledit au moins un couloir (5) présente une première zone (8) de convoyage et d'accumulation dans laquelle la sole (6) comporte une bande (10) centrale sans fin située sensiblement au centre dudit couloir (5), et une seconde zone (9) de sélection des produits (1) par le robot, dans laquelle la sole (6) comporte deux bandes (13) latérales sans fin situées au moins partiellement le long des deux parois (7) latérales, de manière à ménager un espace (14) vide entre lesdites deux bandes (13) latérales sans fin.
2. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite bande (10) centrale sans fin et lesdites bandes (13) latérales sans fin sont entraînées par un même arbre (11) d'entraînement ladite bande (10) centrale sans fin étant positionnée autour dudit arbre (11) d'entraînement entre lesdites bandes (13) latérales sans fin.
3. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte, à l'extrémité (2) du couloir (5), une butée (18) contre laquelle un produit (1) en tête de file est apte à prendre appui et, entre lesdites bandes (13) latérales sans fin, des moyens (20) élévateurs, aptes à soulever au moins un produit (1) en tête de file à un niveau supérieur à celui de ladite butée (18).
4. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens (20) élévateurs comportent au moins une ventouse (21) de maintien.
5. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité (2) dudit au moins un couloir (5) comporte un capteur (19) de présence d'un produit (1).
6. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un second capteur (17) de présence de produits sensiblement à l'entrée de ladite zone (9) de sélection, ledit au moins un second capteur (17) étant apte à renseigner un système de commande du robot en combinaison avec les informations délivrées par ledit capteur (19) placé à l'extrémité dudit couloir.
7. 7 Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans la zone (9) de sélection, des moyens (22) de retenue pour retenir un produit (1).
8. 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits moyens de retenue comportent au moins une pince (22) disposée au-dessus dudit au moins un couloir (5), apte à se refermer sur une paroi latérale dudit produit (1).
9. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs couloirs (5), chaque couloir présentant une sole (6) comprenant, dans une première zone (8) de convoyage et d'accumulation, une bande (10) centrale sans fin, et dans une seconde zone (9) de sélection de produits (1) par ledit robot, des bandes (13) latérales sans fin.
10. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (30) de détection de l'orientation de chaque produit (1) dans ledit au moins un couloir (5).11. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un robot apte à saisir au moins un produit (1) à l'extrémité (2) dudit au moins un couloir (5). 12. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une table (4) à une seconde extrémité (3) dudit au moins un couloir (5).