FR2993871A1 - Dispositif et procede de convoyage multivoies - Google Patents

Abstract

Dispositif (1) de convoyage multivoies comprenant au moins une voie (2) d'entrée destinée à recevoir une succession d'objets (8) et au moins une voie (2, 3, 4, 5) de sortie des d'objets, le nombre de voies d'entrée étant différent du nombre de voies de sortie. Il comprend un robot (11) muni d'une tête (12) de préhension d'un lot des objets convoyés, laquelle tête de préhension est conçue pour solidariser sur commande les objets du lot avec la tête de préhension et pour relâcher sur commande lesdits objets. Le robot est conçu pour déplacer la tête (12) de préhension entre les voies d'entrée et les voies de sortie.

Description

Dispositif et procédé de convoyage multivoies DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine des dispositifs et 5 des procédés de convoyage d'objets, et en particulier les dispositifs de convoyage et d'aiguillage entre un nombre M de voies d'entrée et un nombre N de voies de sortie. L'invention concerne notamment les convoyages et aiguillages de récipients tels que des bouteilles. 10 Les objets convoyés et aiguillés peuvent également être des sous-ensembles. Chacun des sous-ensembles est constitué de plusieurs éléments comme des bouteilles ou des cannettes et d'un emballage solidarisant ces éléments entre eux. L'emballage peut être un film thermo- 15 rétractable, formant ainsi un pack, ou peut être une boîte ou une barquette. ETAT DE LA TECHNIQUE De tels dispositifs sont particulièrement utiles 20 pour assurer la transition entre une machine traitant des objets et les mettant à disposition sur M voies et une autre machine traitant ces objets en les recevant sur N voies. Par exemple, les bouteilles venant de recevoir une étiquette sortent généralement de l'étiqueteuse sur une 25 seule file. L'étape immédiatement suivante peut consister à constituer un pack de six bouteilles. Les fardeleuses constituent ces packs à partir de trois à dix rangées côte à côte de bouteilles. Il existe donc un besoin d'assurer une transition compacte, et à haute cadence, entre des 30 machines présentant un nombre de voies d'objets traités différent. La demande FR 2 847 242 a décrit une machine pour transférer des objets alignés en rangées successives.

Cependant, une telle machine est dépendante de la stabilité que ces objets présentent sur un tapis de convoyage. Pour certains objets instables, cela peut limiter les cadences.

Il existe également des dispositifs d'aiguillage classiques dans lesquels les objets sont déviés par un déflecteur pendant leur convoyage sur un tapis rotatif. Le déflecteur provoque un glissement relatif entre l'objet et le tapis. Cela présente l'inconvénient de risquer de faire tomber l'objet pendant la déviation de la trajectoire. OBJET ET RESUME DE L'INVENTION L'invention propose un dispositif et un procédé de convoyage d'objets depuis M voies d'entrée jusqu'à N voies de sortie qui répondent à au moins l'un des besoins précités. L'invention propose également une installation comprenant ce dispositif ou utilisant ce procédé. Un but de l'invention est de combiner les fonctions de convoyage et d'aiguillage de manière 20 compatible avec des cadences élevées sans être tributaire de la stabilité des objets convoyés. Selon un premier aspect, l'invention porte sur un dispositif de convoyage multivoies comprenant au moins une voie d'entrée destinée à recevoir une succession d'objets 25 et au moins une voie de sortie des d'objets, le nombre de voies d'entrée étant différent du nombre de voies de sortie. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un robot muni d'une tête de préhension d'un lot 30 des objets convoyés, laquelle tête de préhension est conçue pour solidariser sur commande les objets du lot avec la tête de préhension et pour relâcher sur commande lesdits objets. Le robot est conçu pour déplacer la tête de préhension entre les voies d'entrée et les voies de sortie. La solidarisation des objets du lot avec la tête peut se faire avec un jeu mécanique limité ou sans jeu mécanique, avec ou sans serrage.

Dans un tel dispositif, l'affectation des objets arrivant vers telle ou telle voie de sortie ne se fait pas comme dans un aiguillage classique en poussant les objets pour les dévier pendant leur déplacement. La tête de préhension saisit complètement le lot d'objets qui ne risque plus de tomber tant qu'il est saisi par la tête de préhension. Cela permet d'augmenter la cadence car on n'est plus tributaire de la stabilité des objets à convoyer. En outre, le fait de saisir complètement les objets du lot permet, à cadence élevée, non seulement de dévier les objets sur l'une des voies de sortie, mais cela permet en plus d'accélérer ou de ralentir la vitesse de défilement des objets de manière que la somme des débits d'objets des voies d'entrée soit égale à la somme des débits des voies de sortie.

Comme il s'agit d'un dispositif de convoyage, la voie d'entrée, sur laquelle la tête de préhension vient de saisir un lot d'objets, convoie les objets avec une certaine vitesse de convoyage. Autrement dit, il s'écoule une certaine durée entre la saisie d'un lot d'objets et l'arrivée d'un nombre égal de nouveaux objets sur cette voie. Le fait que la tête de préhension saisisse, non pas un seul objet, mais un lot d'objets permet de disposer d'une durée suffisante pour permettre au robot de déplacer le lot saisi jusqu'à une voie de sortie et de revenir pour saisir un nouveau lot d'objets. Le robot peut déplacer la tête de préhension chargée d'un lot depuis la voie d'entrée ou depuis n'importe quelle des voies d'entrée jusqu'à la voie de sortie ou jusqu'à n'importe quelle voie de sortie. Avantageusement, les voies d'entrée et de sorties sont toutes parallèles à une direction longitudinale de convoyage, une direction transversale étant perpendiculaire à la direction transversale et parallèle à un plan de convoyage. Selon un mode de réalisation, la tête de préhension comprend au moins un moyen de synchronisation transversal activable, structuré pour synchroniser, lorsqu'il est activé, une composante transversale de la vitesse des objets du lot avec une composante transversale de la vitesse de la tête de préhension. Avantageusement, le moyen de synchronisation transversal peut comprendre deux rails parallèles à la direction longitudinale, disposés de chaque côté latéral des objets du lot. Ainsi, l'un des rails sert de butée transversale permettant à la tête de préhension de pousser latéralement les objets du lot et de leur imprimer une accélération transversale élevée. Le rail opposé retient les objets du lot lorsque la tête de préhension veut imprimer aux objets du lot une décélération transversale. Un tel moyen de synchronisation permet à la tête de préhension d'imprimer aux objets du lot une décélération plus rapide que la simple décélération naturelle des objets du lot frottant sur un tapis de convoyage des voies de sortie. Cela permet d'aiguiller très rapidement un lot d'objets et autorise des cadences de convoyage élevées. Toutefois, les têtes équipées d'un tel moyen de synchronisation peuvent laisser les objets libres par rapport à la tête selon la direction longitudinale. Autrement dit, la solidarisation des objets du lot avec la tête de préhension peut être limitée à la direction transversale. Une telle solidarisation peut suffire lorsque les voies d'entrée et de sortie ont des vitesses identiques. Le seul frottement à vaincre est celui engendré lors du décalage transversal des objets du lot.

La composante longitudinale de la vitesse des objets est constante. Les lots d'objets peuvent être espacés les uns des autres sur les voies de sortie, notamment lorsqu'un système d'accumulation en aval va boucher les espaces. Les têtes de préhension équipées d'un moyen de synchronisation transversal peuvent également suffire pour des dispositifs dont les vitesses des voies d'entrée et de sortie sont peu différentes dès lors que les objets sont suffisamment stables. Dans ce cas en effet, les objets poussés par la tête de préhension arrivent sur les voies de sortie et subissent une légère accélération ou décélération. Cette accélération peut ne pas affecter la stabilité des objets et engendrer un glissement suffisamment faible pour être acceptable. Selon un autre mode de réalisation, la tête de préhension comprend au moins un moyen de synchronisation horizontale activable, structuré pour synchroniser, lorsqu'il est activé, les composantes transversale et longitudinale de la vitesse des objets du lot avec, respectivement, les composantes transversale et longitudinale de la vitesse de la tête de préhension. Le moyen de synchronisation horizontale peut éventuellement laisser les objets libres verticalement par rapport à la tête de préhension. Cela évite de soulever les objets qui peuvent continuer à glisser sur un tapis de convoyage des voies d'entrée ou de sortie. Le moyen de synchronisation horizontale permet à la tête de préhension d'imprimer aux objets du lot des accélérations transversale et longitudinale de forte intensité ainsi que des décélérations supérieures à la décélération du frottement naturel des objets sur un tapis de convoyage. Cela permet de maîtriser avec précision la position relative des objets sur les voies de sortie.

Avantageusement, les voies d'entrée et de sortie sont toutes parallèles à une direction longitudinale de convoyage. Aucune des voies de sortie ne se trouve dans le prolongement longitudinal d'une des voies d'entrée. Cela permet de faire glisser latéralement les objets de la voie d'entrée vers une voie de sortie. Cela libère la place pour que de nouveaux objets continuent d'arriver sur la voie d'entrée. Dans une variante, chacune des au moins une voie d'entrée est équipée d'un moyen de convoyage d'entrée, les moyens de convoyage d'entrée présentant tous la même vitesse de convoyage d'entrée. Cela peut permettre qu'un seul convoyeur assure l'arrivée de toutes ou d'une partie des voies d'entrée. Avantageusement, chacune des au moins une voie de sortie est équipée d'un moyen de convoyage de sortie, tous les moyens de convoyage de sortie présentant tous la même vitesse de convoyage de sortie. Cela peut permettre qu'un même convoyeur assure la sortie des objets sur toutes ou sur une partie des voies de sortie. Dans cette variante, le rapport de la vitesse d'entrée sur la vitesse de sortie peut être égal au rapport du nombre de voies de sortie sur le nombre de voies d'entrée. Cela permet que le pas entre les objets soit le même en entrée et en sortie. Dans encore un autre mode de réalisation, la tête 30 de préhension est pourvue d'un moyen de mise en pression individuel de chacun des objets du lot contre une mâchoire de la tête de préhension, la saisie du lot étant assurée par friction. Cela permet de mieux maîtriser la tenue de chacun des objets du lot saisi. Dans une variante, la tête de préhension saisit l'objet par emprisonnement d'une partie de préhension de l'objet, telle que le goulot d'une bouteille. Dans une autre variante, il peut y avoir une combinaison entre un verrouillage positif de chacun des objets dans une mâchoire et une immobilisation par friction. Cette dernière variante permet que l'essentiel du poids de l'objet soit retenu par le verrouillage positif. La friction assure la stabilité en position. Cela permet de limiter l'effort de pression exercé sur l'objet. Avantageusement, la tête de préhension est conçue, soit pour saisir une rangée unique d'objets alignés, soit pour saisir simultanément plusieurs rangées parallèles d'objets alignés. Autrement dit, les voies d'entrée peuvent recevoir une ou plusieurs files d'objets. S'il y a plusieurs files d'objets, celles-ci peuvent être en contact latéral l'une contre l'autre ou être à distance latérale l'une de l'autre. De même, les objets arrivant sur une même rangée peuvent être en contact l'un derrière l'autre ou être à distance longitudinale l'un de l'autre. Le dispositif de convoyage est capable d'une cadence d'autant plus élevée que le nombre d'objets dans le lot saisi par la tête de préhension est important. Selon une variante, le dispositif comprend une voie d'entrée équipée d'un mécanisme de fermeture de pas. Par "mécanisme de fermeture de pas", on entend un mécanisme qui reçoit des objets à distance longitudinale les uns des autres et qui les rapprochent jusqu'à ce qu'ils soient sensiblement en contact les uns derrière les autres. La combinaison de ce mécanisme de fermeture de pas avec l'aiguillage par une tête de préhension robotisée procure un effet surprenant. Cela permet d'augmenter la cadence globale de convoyage car cela permet d'augmenter le nombre d'objets saisis par la même tête de préhension. Selon un autre aspect, l'invention porte sur une installation comprenant une machine de traitement individuel d'objets et délivrant les objets traités selon une ou plusieurs voies. L'installation comprend en outre une fardeleuse, ou une sur-fardeleuse, ou un palettiseur, raccordés à la machine par un dispositif de convoyage précité. Le fait que l'adaptation entre des machines de nombre de voies de traitement d'objets différents utilise un convoyage-aiguillage par tête de préhension robotisée, procure une grande flexibilité de changement de format. En effet, la fardeleuse est, par nature, assez flexible quant aux formats traités. Le point bloquant était dans l'adaptation du nombre de voies. Grâce à l'invention, la flexibilité de changement de format s'étend à l'ensemble incluant le dernier traitement sur l'objet avant le fardelage.

Une installation combinant une étiqueteuse ou plusieurs étiqueteuses en série ou en parallèle, avec une fardeleuse tire particulièrement profit de l'invention. Par exemple, une fardeleuse peut recevoir 6 voies d'objets qui proviennent tous d'une seule voie équipée de l'étiqueteuse. Donc la vitesse de défilement des objets en sortie de l'étiqueteuse est ralentie d'un coefficient 1/6 en arrivant sur la fardeleuse. Grâce au fait que la tête de préhension tienne fermement les objets, la décélération de 1/6 de la vitesse de défilement peut avoir lieu pendant que les objets sont tenus par la tête de préhension. Cela permet de gérer une décélération brutale sur un espace réduit. Cela donne une transition particulièrement compacte entre l'étiqueteuse et la fardeleuse.

Selon encore un autre aspect, l'invention porte sur un procédé de convoyage multivoies d'objets entre au moins une voie d'entrée et au moins une voie de sortie, le nombre de voies d'entrée étant différent du nombre de voies de sortie. Selon l'invention, le procédé comprend une étape de saisie d'un lot d'objets, une étape de déplacement du lot depuis une voie d'entrée jusqu'à une voie de sortie, et une étape de relâchement du lot d'objets sur la voie de sortie.

Avantageusement, pour chaque voie d'entrée, le procédé comprend une étape de réception et de convoyage des lots avec une vitesse de convoyage d'entrée. Avantageusement, pour chaque voie de sortie, le procédé comprend une étape de mise à disposition et de 15 convoyage selon une vitesse de convoyage de sortie. Avantageusement, la vitesse de convoyage en entrée et la vitesse de convoyage en sortie sont parallèles à une direction longitudinale. L'étape de déplacement du lot comprend au moins un décalage latéral. 20 Selon un mode de réalisation, l'étape de déplacement du lot comprend : - une phase d'esquive dans laquelle le lot est déplacé, selon la direction longitudinale avec une vitesse au moins égale à la vitesse d'entrée du lot saisi, et selon une 25 direction latérale, sur une distance d'au moins la largeur de ladite voie d'entrée, et - une phase d'adaptation au cours de laquelle la tête de préhension est déplacée latéralement jusqu'à la voie de sortie concernée et la vitesse longitudinale de la tête de 30 préhension rejoint la vitesse de sortie de la voie de sortie concernée. Selon un mode de réalisation, l'étape de saisie de chaque lot d'objets se fait en synchronisant, au moins à l'instant de la saisie, la vitesse de la tête de préhension avec la vitesse d'entrée de la voie d'entrée concernée. Avantageusement, l'étape de relâchement se fait en 5 synchronisant, au moins lors du relâchement, la vitesse de la tête de préhension avec la vitesse de sortie de la voie de sortie concernée. Selon un mode de réalisation, la durée entre la saisie d'un lot d'objets et le relâchement du même lot 10 d'objets est identique quelque soient la voie d'entrée et la voie de sortie concernées. Le fait de synchroniser la vitesse de la tête de préhension avec les objets arrivant sur une voie d'entrée permet que l'opération de saisie n'engendre aucune 15 secousse sur les objets saisis, ni sur les objets de la voie d'entrée qui les suivent. Il en est de même pour la synchronisation à l'arrivée sur la voie de sortie. La modification de vitesse des objets a lieu alors que ceux-ci sont fermement tenus dans la tête de préhension. Cela 20 permet de conserver un débit global de convoyage élevé, même avec des objets instables sur leur base, tels que des bouteilles à fond pétaloïde. Selon un mode particulier de réalisation du procédé, chaque objets du lot est un sous-ensemble du type 25 pack ou boîte ou barquette solidarisant entre eux plusieurs éléments du type bouteilles ou cannettes. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à 30 l'étude de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - les figures la à ld illustrent un dispositif 1 vers 4 et représentent quatre étapes successives d'un premier mode de réalisation du procédé de convoyage d'un lot d'objets depuis la voie d'entrée vers l'une des quatre voies de sortie, - les figures 2a à 2c illustrent respectivement, le profil de vitesse longitudinal, le profil de vitesse transversal et la hauteur de la tête de préhension au cours du convoyage selon les figures la à ld, - la figure 3a illustre une vue de dessus d'une installation comprenant un dispositif de convoyage 1 vers 6, - la figure 3b illustre une vue de côté d'une machine amont et d'un dispositif de fermeture de pas de 15 l'installation de la figure 3a, - les figures 4a à 4c illustrent différentes étapes successives d'un deuxième mode de réalisation du procédé de convoyage à partir du même dispositif 1 vers 4, - la figure 4d illustre le profil de vitesse 20 longitudinale de la tête de préhension au cours du procédé illustré aux figures 4a à 4c, - les figures 5a, 5b, Sc illustrent différentes étapes de fonctionnement d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, et 25 - la figure 6 illustre un troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. DESCRIPTION DE TAILLEE Comme illustré sur la figure la, le dispositif 1 30 de convoyage comprend un convoyeur 2 d'entrée et quatre convoyeurs 3, 4, 5, 6 de sortie. Chacun des convoyeurs 2, 3, 4, 5, 6 d'entrée ou de sortie est du type convoyeur à tapis rotatif.

Avantageusement, tous les tapis sont coplanaires. Ici, il y a lieu de prendre "tapis" au sens large. Le tapis peut être constitué d'une unique bande couvrant complètement toute la largeur du convoyeur. Ce mode de réalisation avantageux convient bien pour des objets instables. Le tapis peut également être constitué de plusieurs bandes parallèles, ou d'un tapis grillagé, voire d'une série de rouleaux motorisés. Les convoyeurs 3, 4, 5, 6 de sortie sont sensiblement de même longueur, et présentent des directions de convoyage parallèles. Ils présentent chacun une extrémité amont et une extrémité aval. Les extrémités amont sont à une même position longitudinale d'entrée du dispositif 1 de convoyage, l'extrémité aval de chacun des convoyeurs de sortie est à une même position longitudinale de sortie du dispositif 1. Le convoyeur 2 d'entrée est adjacent à un côté latéral d'au moins un des convoyeurs 4, 5. Le convoyeur 2 d'entrée présente une extrémité aval, qui s'étend plus en aval que la position longitudinale d'entrée des convoyeurs 3, 4, 5, 6. Ainsi, il y a un chevauchement longitudinal entre le convoyeur 2 d'entrée et les convoyeurs 3, 4, 5, 6 de sortie. Ce chevauchement longitudinal de tapis coplanaires facilite le déplacement latéral des objets entre le convoyeur 2 d'entrée et les convoyeurs 3, 4, 5, 6 de sortie. Ce chevauchement longitudinal des tapis coplanaires s'étend sur une longueur suffisante pour permettre de faire glisser un lot 7 d'objets 8 d'une portion 9 aval du convoyeur 2 d'entrée vers une portion 10 amont d'un des convoyeurs 4, 5 adjacent de sortie. Avantageusement, les quatre convoyeurs 3, 4, 5, 6 de sortie sont répartis en deux groupes de chaque côté latéral du convoyeur 2 d'entrée. Cela permet de réduire la distance de décalage latéral que doit assurer la tête de préhension entre la voie 2 d'entrée et les voies 3, 6 de sortie les plus extrêmes. Cela raccourcit le temps de cycle. Cependant, les convoyeurs 3, 4, 5, 6 de sortie pourraient être répartis d'un seul côté de convoyeur 2 d'entrée. Avantageusement, tous les convoyeurs 3 et 4 d'un côté et 5 et 6 de l'autre côté du convoyeur 2 d'entrée utilisent un même tapis de convoyage. Les convoyeurs 3 et 4 correspondent ainsi à une partition d'un même tapis de convoyage. Chacun des convoyeurs de sortie présente la même vitesse de convoyage qui est égale à la vitesse de convoyage du convoyeur 2 d'entrée divisée par le nombre de voies de sortie. Chacun des convoyeurs 2, 3-4, 5-6 sont entraînés par un moteur non illustré. Le dispositif 1 comprend un robot 11 équipé d'une tête 12 de préhension. La tête 12 de préhension présente deux mâchoires 12a, 12b opposées en vis-à-vis l'une de l'autre. Le robot 11 est un robot trois axes qui est piloté par une unité 13 de commande. Le robot 11 comprend un moteur Mx assurant le déplacement longitudinal de la tête 12 de préhension, un moteur My assurant le déplacement latéral de la tête 12 de préhension, et un moteur Mz assurant le déplacement vertical de la tête 12 ainsi qu'un moteur Mt assurant le pincement ou le relâchement du lot 7 dans les mâchoires 12a, 12b. Dans une variante, la tête 12 de préhension peut être constituée d'une gouttière en U ayant deux flancs latéraux fixes s'étendant de chaque coté du lot 7 d'objets 8. La solidarisation du lot 7 d'objets avec la tête de préhension se fait grâce à deux ergots disposés en tête et en queue de la gouttière de manière à emprisonner le lot 7. Quand la tête de préhension remonte, le lot 7 est ainsi libérer. Avantageusement, ces deux ergots sont mobiles verticalement et actionnés uniquement à l'instant où l'on souhaite solidariser ou relâcher le lot 7. Ainsi, lors de la solidarisation, la gouttière peut être aminée d'un mouvement longitudinal en encadrant une rangée d'objets sur le convoyeur 2 d'entrée, on fait synchroniser l'instant où la tête de préhension atteint la vitesse de défilement des objets du convoyeur 2, et l'instant où la tête de préhension arrive de chaque coté du lot 7 à solidariser. A cet instant les ergots de tête et de queue descendent pour emprisonner le lot 7. Lors du relâchement du lot 7, les ergots de tête et de queue sont relevés. Le fait que les convoyeurs d'entrée et de sortie soient adjacents deux à deux et coplanaires permet que la tête 12 de préhension n'ait pas à supporter tout le poids des objets 8, ni à soulever tous les objets des lots saisis. La tête 12 peut faire glisser les objets sur les différents convoyeurs. Cela réduit le temps de cycle car il n'est pas nécessaire que la tête 12 de préhension monte et descende pendant que les objets sont saisis. Cependant, une variante de dispositif de convoyage pourrait comprendre des convoyeurs d'entrée et/ou de sortie qui ne soient pas tous adjacents et/ou qui ne soient pas tous coplanaires. On va à l'aide des figures la à ld et 2a à 2c décrire le premier mode de réalisation du procédé de convoyage "1 vers 4. Dans le procédé, la tête 12 de préhension assure non seulement l'aiguillage sans secousses de 1 vers 4 voies, mais assure également la continuité des lots en sortie qui sont accolés les uns derrière les autres. Ce procédé convient pour des produits ne supportant pas d'être mis en pression les uns contre les autres. Autrement dit, on va décrire comment un cinquième lot de bouteilles est transféré sans secousse depuis le convoyeur 2 d'entrée et vient se coller, sans secousse également, immédiatement derrière un premier lot de bouteilles qui avait été précédemment déposé sur le convoyeur 3 de sortie. Il L II est la longueur du lot transféré. Ce lot comprend ici huit bouteilles alignées sur une seule rangée et accolées les unes derrière les autres. Le procédé serait le même si le lot d'objets avait toujours la même longueur L mais était constitué d'un autre nombre d'objets et/ou était constitué d'objets répartis sur plusieurs rangées de cette même longueur, et/ou était constitué d'objets légèrement distants latéralement les uns des autres. A l'instant initial (T = 0 s, figure la), du transfert élémentaire d'un lot d'objets, la tête 12 de préhension présente un centre situé dans une position (a) et avec une vitesse Vx longitudinale égale à Ve, la vitesse de convoyage d'entrée (figure 2a), et une vitesse latérale nulle (figure 2b). A cet instant, le moteur Mt est actionné et les mâchoires 12a, 12b se rapprochent l'une de l'autre et serrent chacune des huit bouteilles du cinquième lot.

Débute alors une étape de déplacement du cinquième lot depuis la position (a) jusqu'à une position (d) où la tête 12 relâche le cinquième lot. Cette étape comprend une phase d'esquive (a-b), au cours de laquelle le cinquième lot est transporté par la tête 12 de préhension avec une vitesse ayant une composante VX longitudinale au moins égale à la vitesse Ve de convoyage d'entrée et une composante Vy latérale orientée du côté où se trouve le convoyeur 3 de sortie. Cette phase d'esquive prend fin lorsque la distance latérale parcourue par la tête 12 de préhension est telle que le cinquième lot et la tête 12 de préhension ne se trouvent plus dans le prolongement longitudinal du convoyeur 2 d'entrée. Pendant cette phase d'esquive, le sixième lot poursuit son entrée à la vitesse Ve. Après la phase d'esquive (a-b), l'étape de déplacement comprend une phase d'adaptation (b-c) au cours de laquelle le décalage latéral se poursuit jusqu'à ce que la tête 12 de préhension soit dans l'alignement du convoyeur 3 de sortie visé (point (c) dans les figures lb à 1d). A partir de la fin de l'esquive (point b) ou, comme illustré, après la phase d'adaptation (point c), la vitesse longitudinale Vx peut ralentir pour rejoindre la vitesse longitudinale Ve/n du convoyeur 3 de sortie correspondant. Comme illustré en figure lc, l'étape de déplacement, selon le premier mode de réalisation du procédé de convoyage, comprend, outre la phase d'esquive (a-b) et la phase d'adaptation (b-c), une phase facultative de rattrapage (c-d) au cours de laquelle le cinquième lot remonte à l'arrière du premier lot et rattrape la longueur qui sépare longitudinalement l'arrière du premier lot et le début du cinquième lot.

Cette longueur à rattraper est supérieure à L/n pour que le cinquième lot ne heurte pas le deuxième lot qui avance lentement, à Ve/n, sur le convoyeur 4 de sortie et est décalé longitudinalement de L/n par rapport au premier lot. Le rattrapage de cette longueur est possible grâce à la survitesse relative de la tête 12 de préhension par rapport au convoyeur 3 de sortie, depuis l'arrivée du cinquième lot dans l'alignement à l'arrière du premier lot (point c) jusqu'à la fin du rattrapage. Cette longueur à rattraper est illustrée par l'aire hachurée sur la figure 2a. Le ralentissement de la tête 12 de préhension est avantageusement progressif pour que la tête 12 de préhension présente une survitesse par rapport au convoyeur 3 de sortie, et ceci jusqu'à ce que le cinquième lot ait rejoint le premier lot. Dans une autre variante, la vitesse longitudinale de la tête 12 de préhension peut accélérer ou poursuivre à 10 une vitesse supérieure à Ve avant de ralentir à la fin de l'étape de déplacement (point (d) des figures lc, ld, 2a). De manière avantageuse mais non obligatoire, le robot 11 peut durant l'étape de déplacement soulever légèrement le cinquième lot. Cela évite que des 15 frottements parasites sur le fond des bouteilles viennent bousculer celles-ci au cours de leur déplacement. A la fin de l'étape de déplacement du cinquième lot (point d), les mâchoires 12a, 12b relâchent le cinquième lot (t = 6 s, figure 1c), et le laisse continuer 20 à la vitesse Ve/n à la suite du premier lot. Il n'y a pas eu de secousse lors de la dépose du cinquième lot sur le convoyeur 3 de sortie. En effet, l'essentiel des accélérations, ralentissements ou déviations des bouteilles du cinquième lot ont eu lieu alors que les 25 bouteilles étaient fermement tenues dans la tête 12 de préhension. Après l'étape de déplacement du cinquième lot, vient une étape de retour rapide (d-e) à vide de la tête 12 de préhension. La tête 12 de préhension remonte 30 rapidement pour se dégager du cinquième lot qu'elle vient de laisser et revenir au-dessus du sixième lot qui est en train de finir d'arriver. Ce retour rapide comprend un passage par un point (e) situé en arrière et dans l'alignement du point (a) initial. A partir de ce point (e) arrière, la tête 12 de préhension peut de nouveau accélérer longitudinalement et se synchroniser avec la vitesse Ve d'entrée. Elle peut aussi descendre de manière à ce que les mâchoires 12a, 12b puissent saisir par pincement les bouteilles du sixième lot sans vitesse relative par rapport aux bouteilles. A la fin du cycle élémentaire de transfert (T = 8 s), le deuxième lot est arrivé à la même position longitudinale qu'avait le premier lot à T = 0 s. Ainsi, un cycle élémentaire pourra amener le sixième lot immédiatement à l'arrière du deuxième lot. Ainsi de suite, le septième lot ira rejoindre le troisième lot ... etc.

La durée et le profil de vitesse longitudinal de la figure 2a sont identiques pour chacun des cycles élémentaires de transfert. Seul change le profil de la composante latérale de la vitesse de déplacement de la tête 12 de préhension en fonction de la voie de sortie qui doit être alimentée. Comme illustré en figure la, la partie aval des voies 3, 4, 5, 6 de sortie a été préalablement remplie d'objets illustrés en grisé en aval des premier, deuxième, troisième et quatrième lots. La zone préremplie pour 25 chaque voie s'étend depuis une position de début de préremplissage jusqu'à l'extrémité aval de la voie de sortie. Les positions de début de préremplissage sont décalées d'une voie de sortie à l'autre selon l'ordre d'aiguillage des lots par la tête 12 de préhension. La 30 valeur du décalage de préremplissage est égale à la longueur d'un lot divisée par le nombre de voies de sortie. Grâce au préremplissage, la partie aval des voies de sortie voit un défilement continu des objets.

Comme illustré aux figures 3a, 3b, une installation 14 comprend : - une étiqueteuse 15 équipée d'un convoyeur 16 amont et d'un convoyeur 17 aval, - un dispositif 18 de fermeture de pas, - un dispositif 30 de convoyage "1 vers 6" qui comprend un convoyeur 19 d'entrée, un robot 20 manoeuvrant une tête 21 de préhension et deux convoyeurs 22, 23 de sortie comprenant chacun trois voies 22a, 22b, 22b, 23a, 23b, 23c, - un dispositif 24 de nappage d'un film 25 thermorétractable autour d'un lot de six bouteilles, puis - un four 26 de thermorétraction. Le dispositif 18 de fermeture de pas comprend deux 15 tapis de friction ayant chacun une surface 18a de retenue s'étendant verticalement. Les deux surfaces 18a de retenue sont parallèles et à une distance l'une de l'autre correspondant à la largeur des bouteilles à traiter, et s'étendent longitudinalement de part et d'autre de la 20 transition entre le convoyeur 17 aval et le convoyeur 19 d'entrée. Le convoyeur 17 aval présente une survitesse V2 par rapport au convoyeur 16 amont en raison du procédé d'étiquetage utilisé. Ainsi, les bouteilles sortent de 25 l'étiqueteuse 15 avec un certain pas. Les surfaces 18a de retenue défilent avec une vitesse V1 identique à la vitesse du convoyeur 16 amont et à la vitesse du convoyeur 19 d'entrée. Les bouteilles convoyées par le convoyeur 17 aval sont prises en charge fermement par les surfaces 18a 30 de retenue pendant que le tapis du convoyeur 17 aval glisse sous les bouteilles ainsi retenues. Les surfaces 18a de retenue entraînent les bouteilles jusque sur le convoyeur 19 d'entrée et les déposent sans secousse.

Les convoyeurs 22, 23 présentent une vitesse de convoyage V1/6. Les lots de bouteilles transférés sur chacune des voies 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c peuvent être de quatre bouteilles (comme illustré) ou de six bouteilles par exemple, ou plus. Le dispositif 24 de nappage constitue des fardeaux en prenant un certain nombre de bouteilles sur chacune des voies de sortie. Il n'y a pas de lien entre ce nombre de voies et le nombre de bouteilles transférées par la tête 12 de préhension. Une telle installation est particulièrement flexible et compacte. Le changement de bouteilles passant par exemple de bouteilles de 1,5 litres à des bouteilles de 0,5 litre peut se faire simplement en changeant la bobine d'étiquettes, la tête 12 de préhension pour transporter non plus une, mais deux rangées, en rapprochant les surfaces 18a de retenue et éventuellement en changeant la bobine du film thermorétractable. L'unité 13 de commande adapte les vitesses, et le nombre de voies utilisées. Cette installation combinée étiqueteuse fardeleuse est particulièrement compacte. On va maintenant à l'aide des figures 4a à 4d décrire un deuxième mode de réalisation du procédé de convoyage utilisant le même convoyeur 1. Ce deuxième procédé ne diffère du premier procédé précédemment décrit uniquement en ce que le déplacement de la tête 12 ne comprend pas la phase de rattrapage (c-d). Toutes les autres caractéristiques sont identiques et notamment la nécessité de faire un préremplissage d'objets en partie aval des convoyeurs de sortie comme illustré en grisé sur les figures. Dans ce deuxième procédé, la tête 12 de préhension relâche le lot déplacé dès que celui-ci a atteint le convoyeur de sortie souhaité (figure 4b). La tête 12 de préhension commence alors immédiatement l'étape de retour à vide (c-e, figure 4c). Ce deuxième procédé présente l'avantage que le 5 temps de cycle entre la prise en charge d'un lot d'objets et la prise en charge du lot d'objets suivant sur la même voie 2 d'arrivée est beaucoup plus court. Cela permet d'augmenter le débit des objets. Dans l'exemple illustré en figure 4d, le temps de cycle est de 4 secondes alors 10 que pour un même robot et un même lot à aiguiller, le premier procédé présentait un temps de cycle de 8 secondes. Dans cet exemple, la vitesse d'arrivée des objets peut ainsi être doublée. En revanche, les objets déposés sur les voies de 15 sortie ne sont pas en continuité les uns derrière les autres. Il y a un espace E entre deux lots successifs de la même voie de sortie (figure 4c). Lorsque le procédé est utilisé dans une installation de type étiqueteusefardeleuse, il peut être nécessaire que les objets soient 20 regroupés avant d'être traités par la fardeleuse. Il y a lieu de rajouter par rapport à l'installation 14 décrite aux figures 3a-3b, un dispositif de rattrapage des espaces entre le dispositif 24 de nappage et les deux convoyeurs 22, 23 de sortie. Ce dispositif de rattrapage des espaces 25 peut comprendre au moins la partie aval des convoyeurs 22, 23 de sortie et un convoyeur intermédiaire entraîné à une vitesse inférieure à la vitesse des convoyeurs 22, 23 de sortie. Le rapport de vitesse est égal au coefficient L/(L+E), où L est la longueur des lots et E est l'espace 30 entre les lots successifs. Le convoyeur intermédiaire est capable de retenir les objets qu'il convoie. Il peut être constitué d'un convoyeur frein équipé de tapis élastomère par exemple ou être un convoyeur à chaîne avec des ergots de retenue des objets. Ainsi, quand un lot arrive sur le convoyeur intermédiaire, les objets du lot qui sont encore sur le convoyeur de sortie glissent sur leur tapis. L'adhérence sur le tapis de sortie est incapable de pousser les objets du lot déjà arrivé sur le tapis intermédiaire. Avantageusement, un capteur détectant un espace résiduel entre les lots permet de régler la réduction de vitesse imposée par le convoyeur intermédiaire. Le rattrapage d'espace s'accompagne d'une légère mise en pression des objets du lot pendant que celui-ci passe des convoyeurs 22, 23 de sortie au convoyeur intermédiaire. Le rattrapage des espaces, rendu nécessaire par l'utilisation du deuxième procédé, ralentit le débit d'objets finalement fournis à la fardeleuse. Cependant, le fait que ce rattrapage ait lieu en parallèle sur chacune des voies de sortie, permet globalement de réduire le temps consacré au rattrapage des lots. Autrement dit, dans le deuxième procédé, la tête de préhension prend en charge uniquement l'aiguillage et la variation de vitesse résultant du changement du nombre de voies entre l'entrée et la sortie. Dans le premier procédé, elle prend en plus en charge le rattrapage des espaces entre les lots de sortie. Ce premier procédé n'est réellement nécessaire que pour des objets ne supportant aucune pression. On comprend que la cadence maximum pouvant être servie par le dispositif de convoyage-aiguillage MxN, dépend de la capacité d'accélération et décélération du robot. Pour un même lot et un même robot, le fait d'utiliser le deuxième procédé permet d'augmenter fortement la cadence d'aiguillage possible. Dans l'exemple illustré, le temps de cycle est doublé et l'espace entre les lots est de 20 % de la longueur du lot. Ainsi ce deuxième procédé permet d'augmenter globalement la cadence de 70 % de plus que le premier procédé. Comme illustré aux figures 5a, 5b, 5c, le deuxième mode de réalisation de dispositif 40 d'après l'invention comprend un convoyeur 41 d'entrée et un convoyeur 42 de sortie. Le dispositif 40 reçoit une succession d'objets pouvant être chacun, comme illustré, un pack 43 de six bouteilles, ou tout autre type de sous-ensemble d'éléments groupés par un emballage.

Des packs 43 sont disposés côte à côte sur un tapis 42a de convoyage. Le convoyeur 42 de sortie entraîne les produits selon deux voies 44a, 44b de sortie, ainsi qu'illustré par une ligne de partition en trait mixte. Le convoyeur 41 d'entrée entraîne les packs 43 avec une vitesse V de convoyage. Le convoyeur 42 de sortie est entraîné avec une vitesse V/2. Le dispositif 40 comprend une tête 45 de préhension composée de deux rails 45a, 45b mobiles l'un vers l'autre et dimensionné pour prendre en sandwich et 20 comprimer simultanément plusieurs packs 43. On va maintenant décrire un procédé utilisant le dispositif 40. Nous avons nommé A, B, C, D, A', B', C'... la succession des packs 43 arrivant par le convoyeur 41 d'entrée. 25 Dans une première moitié de cycle, la tête 45 de préhension saisit les packs A et B en serrant les rails 45a, 45b sur lesdits packs. La tête 45 de préhension déplace ensuite en bloc (figure 5a) les packs A et B sur la voie 44a de sortie, relâche les packs A et B en 30 écartant les rails 45a, 45b comme illustré en figure 5b puis revient en position initiale pendant que les packs C et D ont avancé et pris la position que les packs A et B avaient en début de cycle.

Dans une deuxième moitié de cycle, la tête 45 saisit de même les packs C et D, déplace en bloc les packs C et D sur la voie 44b dans une position intermédiaire, puis accélère longitudinalement pour que 5 les packs C et D arrivent dans la même position longitudinale que les packs A et B, relâche les packs C et D à côté des packs A et B, puis revient en position initiale pendant que les packs A', B', C', D' ont pris la place que les packs A, B, C, D avaient précédemment. 10 Le procédé permet de passer de 1 voie à une vitesse V à 2 voies côte à côte ayant une vitesse V/2, et ceci avec un dispositif très compact. Le convoyeur 42 de sortie peut alimenter une "surfardeleuse" qui va assembler par un film le groupe de 15 quatre packs A, B, C, D pour constituer un ensemble de vingt quatre bouteilles. Comme illustré en figure 6, un dispositif 50 comprend successivement dans le sens de convoyage: - un convoyeur 51 d'entrée, 20 - un convoyeur 52 à tapis lisse présentant deux voies 52a, 52b de sortie, - un convoyeur 53 d'accumulation équipé d'un tapis 53a présentant des rouleaux 53b libres en rotation, - un convoyeur 54 frein équipé d'un tapis 54a à 25 fort coefficient de frottement équipé par exemple de patins 54b élastomères. Le dispositif 50 comprend également une tête 55 de préhension composée de deux rails 55a, 55b parallèles à une direction 56 de convoyage. Les deux rails 55a, 55b 30 sont fixes l'un par rapport à l'autre, coiffent un lot de nombreux objets 56 et s'étendent par exemple sur 1 m ou 1,50 m.

Tous les convoyeurs 51, 52, 53 entrainent les objets 56 à une même vitesse V de convoyage. Seul le tapis 54 frein, ainsi qu'éventuellement un tapis aval, est entraîné à une vitesse V/2. Le convoyeur 54 frein crée ainsi une accumulation en aval du convoyeur 53. Le convoyeur 53 d'accumulation est équipé de deux guides 57 latéraux. Les objets sont par exemples des packs 56 accolés ou quasiment accolés les uns derrière les autres.

Les rails 55a, 55b sont agencés pour pousser et retenir les packs 56 lors d'un mouvement transversal mais n'agissent pas sur l'avancement longitudinal des packs 56. Les rails 55a, 55b constituent ainsi un moyen de synchronisation transversal structuré pour synchroniser, une composante transversale de la vitesse des objets du lot avec une composante transversale de la vitesse de la tête de préhension. On va maintenant décrire un procédé d'utilisation du dispositif 50. La tête 55 de préhension pousse les objets illustrés "i" selon la flèche pleine et jusqu'à ce que les objets "i" arrivent sur la première voie 52a de sortie, c'est-à-dire dans l'alignement arrière des objets Pendant ce temps les objets "h, g, f" avancent d'un demi-pas à la vitesse V. Ensuite, la tête 55 revient en 25 position initiale au-dessus des objets "j" qui sont arrivés à l'endroit qu'avait précédemment les objets Dans un deuxième demi-cycle, la tête 55 de préhension pousse latéralement les objets "j" selon la flèche en pointillés pendant que les objets "i, h, g, f" avancent 30 d'un demi-pas. Les objets "c, d, e" sont en appui sur les objets "a, b" qui avancent à la vitesse V/2 imposée par le convoyeur 54 frein. Ainsi, les objets "f" rattrapent les objets "d" et les objets "g" rattrapent les objets Selon ce procédé, le défilement d'une voie à la vitesse V a été transformé en un défilement de deux voies 5 côte à côte à une vitesse V/2.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif (1, 30, 40, 50) de convoyage multivoies comprenant au moins une voie (2, 19, 41 51) d'entrée destinée à recevoir une succession d'objets (8, 43, 56) et au moins une voie (3, 4, 5, 6, 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c, 44a, 44b, 52a, 52b) de sortie des d'objets, le nombre de voies d'entrée étant différent du nombre de voies de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend un robot (11, 20) muni d'une tête (12, 21, 45, 55) de préhension d'un lot (7) des objets convoyés, laquelle tête de préhension est conçue pour solidariser sur commande les objets du lot avec la tête de préhension et pour relâcher sur commande lesdits objets ; le robot étant conçu pour déplacer la tête de préhension entre les voies d'entrée et les voies de sortie.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les voies (2, 19, 41, 51) d'entrée et de sorties 20 sont toutes parallèles à une direction longitudinale de convoyage, une direction longitudinale étant perpendiculaire à une direction transversale et parallèle à un plan de convoyage. 25
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la tête (12, 21, 45, 55) de préhension comprend au moins un moyen de synchronisation transversal, structuré pour synchroniser une composante transversale de la vitesse des objets du lot avec une composante transversale 30 de la vitesse de la tête (12, 21, 45, 55) de préhension.
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la tête (12, 21, 45) de préhension comprend aumoins un moyen de synchronisation horizontal activable, structuré pour synchroniser, lorsqu'il est activé, les composantes transversale et longitudinale de la vitesse des objets du lot avec, respectivement, les composantes- transversale et longitudinale de la vitesse de la tête (12, 21) de préhension.
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel aucune des voies de sortie ne se trouve 10 dans le prolongement longitudinal d'une des voies d'entrée.
6. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la tête (12, 21, 41) de 15 préhension est pourvue d'un moyen de mise en pression individuel de chacun des objets du lot contre une mâchoire de la tête de préhension, la saisie du lot étant assurée par friction. 20
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chacune des au moins une voie (2, 19, 41, 51) d'entrée est équipée d'un moyen de convoyage d'entrée, les moyens de convoyage d'entrée présentant tous la même vitesse (Ve) de convoyage d'entrée, 25 et/ou dans lequel chacune des au moins une voie de sortie est équipée d'un moyen de convoyage de sortie, tous les moyens de convoyage de sortie présentant tous la même vitesse (Vs) de convoyage de sortie. 30
8. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le rapport de la vitesse (Ve) d'entrée sur la vitesse (Vs) de sortie est égal au rapport du nombre de voies de sortie sur le nombre de voies d'entrée.
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la tête (12, 21) de préhension est conçue, soit pour saisir une rangée unique d'objets (8) alignés, soit pour saisir simultanément plusieurs rangées parallèles d'objets alignés.
10. 10. Installation (14) comprenant une machine (15) de traitement individuel d'objets et délivrant les objets traités selon une ou plusieurs voies, l'installation comprenant en outre une fardeleuse (24), ou une surfardeleuse, ou un palettiseur, raccordés à la machine par un dispositif (30) de convoyage selon l'une des revendications précédentes.
11. 11. Procédé de convoyage multivoies d'objets entre au moins une voie (2, 19, 41, 51) d'entrée et au moins une voie de sortie, le nombre de voies d'entrée étant différent du nombre de voies de sortie ; le procédé comprenant une étape de saisie d'un lot d'objets, une étape de déplacement du lot depuis une voie d'entrée jusqu'à une voie de sortie, et une étape de relâchement du lot d'objets sur la voie de sortie.
12. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel, pour chaque voie (2, 19, 41, 51) d'entrée, le procédé comprend une étape de réception et de convoyage des lots avec une vitesse (Ve) de convoyage d'entrée, dans lequel, pour chaque voie de sortie, le 30 procédé comprend une étape de mise à disposition et de convoyage selon une vitesse (Vs) de convoyage de sortie, dans lequel la vitesse de convoyage en entrée et en sortie est parallèle à une direction longitudinale, et danslequel l'étape de déplacement du lot comprend au moins un décalage latéral, dans lequel l'étape de déplacement du lot comprend : - une phase d'esquive dans laquelle le lot est déplacé, selon la direction longitudinale avec une vitesse au moins égale à la vitesse (Ve) d'entrée du lot saisi, et selon une direction latérale, sur une distance d'au moins la largeur de ladite voie d'entrée, et - une phase d'adaptation au cours de laquelle la tête de 10 préhension est déplacée latéralement jusqu'à la voie de sortie concernée.
13. 13. Procédé selon la revendication 11 ou la revendication 12, dans lequel l'étape de saisie de chaque 15 lot d'objets se fait en synchronisant, au moins à l'instant de la saisie, la vitesse de la tête de préhension avec la vitesse d'entrée de la voie d'entrée concernée, et/ou dans lequel l'étape de relâchement se fait en synchronisant, au moins lors du relâchement, la 20 vitesse de la tête (12, 20) de préhension avec la vitesse (Vs) de sortie de la voie de sortie concernée.
14. 14. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, dans lequel la durée (a-d ; a-c) entre la saisie d'un 25 lot d'objets et le relâchement du même lot d'objets est identique quelque soient la voie d'entrée et la voie de sortie concernées.
15. 15. Procédé selon l'une des revendications 11 à 30 14, dans lequel chaque objets du lot est un sous-ensemble du type pack (43, 56) ou boîte ou barquette solidarisant entre eux plusieurs éléments du type bouteilles ou cannettes.