FR3115275A1

FR3115275A1 - Installation de chargement automatique de sachets dans une boîte

Info

Publication number: FR3115275A1
Application number: FR2110599A
Authority: FR
Inventors: Laurent Savary
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2041-10-06
Also published as: FR3115276A3; FR3115275B1; WO2022079373A1

Abstract

TITRE : « Installation de chargement automatique de sachets dans une boîte » Installation de chargement automatique de sachets (S) dans une boîte (B) comprenant les deux lignes (LA), (LP), se rejoignant dans un poste de chargement (100) équipé d’un manipulateur (40) prenant les sachets (S) dans une zone de prise (Zp) recevant les sachets (S) et les déposant dans une boîte (B). Le poste de chargement 100 comprend une zone de prise (Zp) équipée d’un plateau-bascule (20) pour se déplacer entre une position de réception et une position de transfert du sachet (S) pour sa prise par le manipulateur (40). Le manipulateur (40) à deux axes (X, Y), a un bras (41) muni d’une tête à ventouse (43), mobile dans un plan de manœuvre (ZH) couvrant la zone de prise (Zp) et la surface de chargement (SC) dans laquelle se trouve une boîte (B) en attente de chargement. Figure 1B

Description

« Installation de chargement automatique de sachets dans une boîte »

DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention se rapporte à une installation de chargement de sachets dans une boîte telle que des sachets de végétaux, de légumes, autres sachets souples qui doivent être rangés dans une boîte de conditionnement, les boîtes chargées étant elles-mêmes palettisées ou regroupées en lots.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Actuellement, le chargement de sachets dans des boîtes, lorsqu’il s’agit de sachets contenant des produits relativement fragiles tels que des végétaux, des légumes et autres produits de ce type, se fait à la main par des opérateurs placés devant une boîte et recevant les sachets à charger.

Ces opérations sont fastidieuses car les gestes sont très répétitifs et donc très fatigants.

Le rendement de ces installations est de ce fait relativement faible et la seule façon d’augmenter le rendement de la mise en boîte de sachets consiste à faire travailler plusieurs postes d’ensachage en parallèle.

Mais cette opération est couteuse en personnel.

BUT DE L’INVENTION

La présente invention a pour but de développer une installation de chargement de sachet dans une boîte qui puisse se faire d’une manière très fortement automatisée compatible avec la nature des objets à traiter, de manière acceptable économiquement, pour remplacer une intervention manuelle fastidieuse et répétitive et de ce fait non ergonomique, tout en conservant le contrôle et la finition de l’emballage à un opérateur dans de bonnes conditions ergonomiques et cela avec des moyens aussi simples et économiques que possible.

EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION

A cet effet, l’invention a pour objet une installation de chargement automatique de sachets dans une boîte comprenant

une ligne d’alimentation en sachets,

une ligne d’alimentation en boîtes,

les deux lignes se rejoignant dans un poste de chargement équipé d’un manipulateur prenant les sachets un à un dans une zone de prise recevant les sachets et les déposant dans une boîte,

le poste de chargement comprenant

une zone de prise équipée d’un plateau-bascule pour se déplacer entre une position de réception d’un sachet et une position de transfert du sachet pour sa prise par le manipulateur

le manipulateur est un manipulateur à deux axes, à bras muni d’une tête à ventouse, mobile dans un plan de manœuvre couvrant la zone de prise et la surface de chargement dans laquelle se trouve une boîte en attente de chargement,

une unité de commande reliée au plateau et au manipulateur pour

- commander le plateau ayant reçu un sachet et le faire passer en position de transfert

- commander le manipulateur pour que sa tête à ventouse soit au-dessus de la zone de prise et actionner la tête pour accrocher le sachet à la tête puis déplacer la tête au-dessus de la boîte dans une position programmée et neutraliser la tête pour décrocher le sachet et le laisser tomber dans la boîte.

L’installation selon l’invention a l’avantage d’être en grande partie automatisée, c’est-à-dire pour la mise en place de la majorité des sachets dans la boîte, le contrôle, la finition c’est-à-dire notamment le complément de remplissage étant assuré par un opérateur.

L’automatisme de chargement d’une grande partie des sachets dans des boîtes évite les gestes répétitifs et rapides exigés d’un opérateur, au profit d’une intervention manuelle diversifiée et ergonomique.

Le manipulateur à deux axes, c’est-à-dire travaillant dans un plan en général horizontal a l’avantage d’être un équipement très simple, peu coûteux et facile à programmer et permettant de supprimer les cadences de travail épuisantes de chargement manuel des boîtes tout en assurant le bon remplissage des boîtes.

Dans ces conditions, il est possible de multiplier les manipulateurs fonctionnant en parallèle ce qui permet à la fois d’augmenter le rendement tout en contrôlant les boîtes par un opérateur qui éventuellement réorganise le contenu d’une boîte mal remplie et complète son remplissage. L’encombrement de l’installation est réduit puisque l’arrivée des boîtes et l’arrivée des sachets se fait en parallèle dans une zone d’action très limitée.

Et cette installation fonctionne sans à-coup et elle n’est pas bruyante.

Suivant une caractéristique avantageuse, un éjecteur associé à la ligne d’alimentation permet d’éjecter un sachet vers la zone de prise. Cet éjecteur à fonctionnement très rapide est commandé pour agir sélectivement sur les sachets qui défilent devant lui et le cas échéant de laisser un sachet vers le poste de contrôle pour être à la disposition de l’opérateur complétant le contenu d’une boîte contrôlée.

Selon une caractéristique avantageuse, le plateau-bascule est un plateau-bascule basculant entre une position de repos et une position de transfert de sachet par une impulsion communiquée au sachet pour le projeter au niveau du plan de déplacement de la tête de manipulateur.

Cette combinaison d’un plateau-bascule impulsant le sachet et le manipulateur qui ne fonctionne que dans un plan, constitue une solution simple et efficace à mettre en œuvre, évitant la complexité d’un manipulateur à trois axes, en particulier si celui-ci doit être doublé. Le manipulateur à deux axes selon l’invention, est aussi plus facile à intégrer en sécurité dans une ligne d’emballage puisque le volume de protection qui l’entoure est très limité. Cette simplicité permet aussi de le doubler efficacement par un autre manipulateur dans une zone d’activité voisine reliant pratiquement la même zone de prise et la même surface de chargement, soit pour la même boîte, soit pour deux boîtes juxtaposées, l’une derrière l’autre pour avoir une surface de chargement plus simple qu’une surface de chargement qui serait doublée en largeur et compliquerait l’arrivée et la sortie des boîtes à charger et des boîtes chargées.

Le plateau-bascule constitue une solution possible à la fois du fait de la mobilité du manipulateur dans un plan et de l’éjecteur dans l’impulsion qu’il communique au sachet sur le convoyeur de sachets et à la résistance et réaction aléatoires du sachet déformable et de son contenu particulièrement adaptable à de telles caractéristiques difficiles à uniformiser pour une même gamme de sachet/produit.

De façon particulièrement avantageuse dans cette environnement le plateau-bascule est incliné en formant une rampe descendante en position de repos, le bas du plateau étant muni d’une butée pour retenir et positionner le sachet arrivant de la ligne d’alimentation.

Ainsi la rampe inclinée assiste l’éjecteur en recevant le sachet qui glisse sur cette rampe jusqu’à la butée à l’extrémité inférieure. Cela non seulement a l’avantage de rependre le sachet même si celui-ci est mollement éjecté par l’éjecteur pour ne pas abimer le contenu mais aussi de placer le sachet près de l’extrémité du plateau et non près de la charnière ce qui pourrait être un risque de disfonctionnement. Placé à l’extrémité avec le bras de levier le plus long du plateau pour la charge, fait que le sachet sera efficacement impulsé par le bref mouvement du plateau garantissant son mouvement jusque dans le plan de mouvement du manipulateur. Cela évite également une action trop brutale sur le contenu du sachet.

Selon une variante avantageuse, pour augmenter le débit de l’installation, le poste de chargement comprend

- une surface de chargement, doublée pour recevoir une deuxième boîte l’une derrière l’autre

- un autre manipulateur en parallèle au précédent, associé à la deuxième boîte à charger, actionné en parallèle au premier manipulateur et coopérant en alternance avec une zone de prise.

Selon le cas, le deuxième manipulateur coopère avec une zone de prise Zp qui lui est propre, soit avec une zone commune en alternance avec le premier manipulateur. Le choix de l’une ou l’autre solution dépend des caractéristiques des manipulateurs (vitesse, temps de réaction) et aussi des impératifs liés aux possibilités de manutention des sachets et de leur contenu à protéger contre les contraintes, chocs, manœuvre brusque.

Selon l’invention, l’installation comprend un poste de contrôle manuel avec un opérateur en aval du poste de chargement et auquel est reliée le convoyeur de chargement, et

- la ligne d’alimentation en sachets par son convoyeur de sachet,

- une zone de contrôle dans laquelle arrive la ligne d’alimentation en sachet et les boîtes chargées et

- une liaison de transfert reliant la zone de contrôle à un convoyeur de sortie pour faire passer les boîtes pleines contrôlées sur le convoyeur de sortie,

- la ligne d’alimentation en sachets jouxtant la zone de contrôle à un niveau au-dessus de celui de la boîte dans la zone de contrôle, dans une position accessible à l’opérateur se tenant devant la zone de contrôle.

Ce poste de contrôle géré par un opérateur garantit la qualité du chargement des boîtes. Ce contrôle est compatible en vitesse avec la vitesse de chargement d’une ou de deux boîtes simultanément sans que les actions à faire ne soient contraignantes par leur répétition étant données les caractéristiques qui restent dans une certaine mesure aléatoire des boîtes dans le poste de chargement automatique. Ces situations sollicitent diversement l’opérateur, évitant ainsi naturellement le caractère répétitif et automatique de la majorité des actions à effectuer.

Suivant une caractéristique avantageuse, la liaison de transfert entre le poste de contrôle et le convoyeur de sortie est une rampe, notamment une rampe à rouleaux passant sous le convoyeur. Ce qui est facilement réalisable grâce à la disposition en hauteur des différents composants du poste de contrôle.

Dans l’installation selon l’invention, dans le poste de contrôle, la ligne d’alimentation en sachets se compose d’un convoyeur recevant des sachets de la ligne d’alimentation, à la sortie d’un convoyeur ayant traversé le poste de chargement. Cela stabilise l’arrivée des sachets qui sont en général en faible nombre sur le convoyeur car ce sont des sachets de complément pour les boîtes chargées.

Suivant une autre caractéristique, le convoyeur de la ligne d’alimentation débouche directement sur une table d’accumulation recevant les sachets en excédent du plateau et qui sont disponibles pour l’opérateur contrôlant la boîte et la complétant avec des sachets.

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’exemples de réalisation d’une installation de chargement automatique de sachets dans une boîte, représentés dans les dessins annexés dans lesquels :

vue en perspective d’une installation de chargement automatique de sachets dans une boîte

vue en perspective du poste de contrôle

vue en plan de l’installation de la

vue en plan du poste de chargement de boîtes

vue en coupe du poste de chargement de boîtes

vue en plan du poste de contrôle

vue en coupe du poste de contrôle

vue en perspective d’une variante d’installation

vue en plan de l’installation de la .

DESCRIPTION D’UN MODE DE REALISATION

Selon les figures 1A, 1B, 1C, l’installation de chargement automatique (I) de sachets de conditionnement de produits tels que des végétaux préparés, ou autres denrées, se compose d’un poste de chargement de boîtes 100 recevant des sachets S, suivi d’un poste de contrôle 200 pour contrôler le contenu des boîtes chargées BC ainsi préparées et terminer leur chargement avant le transfert des boîtes contrôlées BP vers leur regroupement et leur palettisation.

L’installation (I) reçoit des boîtes B vides, ouvertes et des sachets S qui peuvent avoir différentes dimensions et contenus selon les lots ; globalement ils sont en forme de coussins avec une enveloppe rectangulaire souple.

L’installation (I) se compose d’une ligne principale LP d’alimentation en boîtes B qui assure le chargement et le transfert des boîtes B vides et des boîtes pratiquement pleines BC ; puis les boîtes pleines BP sont contrôlées et évacuées pour leur groupage sur des palettes ou autres formes de groupement de lots. Ces boîtes sont des emballages secondaires.

La ligne principale LP traverse le poste de chargement 100 et le poste de contrôle 200 avec des moyens de transport des boîte adaptés aux différentes opérations de chargement et de contrôle.

En parallèle à la ligne principale LP, la ligne auxiliaire LA d’alimentation en sachets passe dans le poste de chargement 100 et arrive dans le poste de contrôle 200.

Selon les figures 1A, 1C, 2A, 2B le poste de chargement 100 comprend une zone de prise Zp équipée d’un plateau-bascule 20 pour se déplacer entre une position de réception d’un sachet S et une position de transfert du sachet S pour sa prise par le manipulateur 40. Le manipulateur 40 est à deux axes (X, Y), avec un bras 41 muni d’une tête à ventouse 43, mobile dans un plan de manœuvre ZH couvrant la zone de prise Zp et la surface de chargement SC dans laquelle se trouve une boîte B en attente de chargement.

De façon plus détaillée, le poste de chargement comporte un éjecteur 10 associé transversalement au convoyeur de sachets CS et face au plateau-bascule 20 de l’autre côté du convoyeur CS et dans la même direction transversale vers la surface de chargement CS sur laquelle est arrêtée une boîte B à charger.

La ligne principale LP arrive dans le poste de contrôle 200 sur une surface de contrôle SCB pour vérifier le contenu de chaque boîte chargée BC, réorganiser éventuellement les sachets et compléter leur nombre en utilisant des sachets que la ligne de sachets LA transfère en petit nombre sur un convoyeur 60 à portée de main de l’opérateur ; celui-ci se tient devant la surface de contrôle SCB. L’éventuel excédent de sachets S arrive sur une table d’accumulation 65 comme autre réserve de sachets de complément.

Selon une variante, le convoyeur CS alimente directement la table d’accumulation 65 et l’opérateur OP prend les sachets nécessaires de la table 65. Cette variante supprime le convoyeur 60.

L’alimentation en sachets S par la ligne LA se fait à la demande de l’opérateur pour qu’il dispose d’une petite réserve de sachets mais qui ne dépasse ses besoins.

Pour optimiser le rendement global de l’installation la boîte B n’est pas chargée avec le nombre total de sachets pour que l’opérateur OP puisse pendant le temps de chargement automatique d’une boîte, facilement compter les sachets de la boîte chargée qu’il aura reçu, changer éventuellement la disposition des sachets dans la boîte et compléter le contenu par le nombre de sachets manquant aux emplacements appropriés de la boîte BC. Cela permet de tenir compte des aléas du chargement automatique lié à la forme du sachet souple et selon son remplissage. L’intervention de l’opérateur se fait en quelque sorte en temps caché à l’intérieur du temps de chargement automatique d’une boîte.

La boîte contrôlée et complétée BP est ensuite transférée sur un convoyeur de sortie 80 par une rampe 70 passant sous le convoyeur 60.

Cette organisation du poste de contrôle 200 réduit au minimum son encombrement en utilisant les hauteurs différentes ergonomiques de la surface de contrôle SCB, du convoyeur 60 et de la disposition de la table d’accumulation 65 avec une réserve de sachets au bord de la surface de contrôle SCB.

Le poste de chargement 100 comporte une unité de commande UC, 50 reliée à l’éjecteur 10, au plateau 20, au manipulateur 40 et aux moyens de transport pour

- commander le plateau 20 ayant reçu un sachet S et le faire passer en position de transfert

- commander le manipulateur 40 pour que sa tête à ventouse 43 soit au-dessus de la zone de prise Zp et activer la tête 43 pour accrocher le sachet S à la tête puis déplacer la tête au-dessus de la boîte B dans une position programmée puis neutraliser la tête pour décrocher le sachet S et le laisser tomber dans la boîte B.

De façon plus détaillée selon les figures 2A, 2B :

Les sachets S sont distribués en mode cadencé au moins à leur arrivée dans la zone d’action Zb de l’éjecteur 10 qui, commandé, pousse le sachet S sur le plateau-bascule 20 de l’autre côté du convoyeur CS. Le plateau-bascule 20 est un plateau-bascule 20 en position inclinée à l’arrêt, formant une rampe qui reçoit le sachet S et le retient contre la butée 22 à son extrémité, rectifiant l’orientation du sachet S qui poussé, a pu prendre une orientation variable sur son trajet transversal.

Le plateau-bascule 20 monté sur une charnière 21 est activé par un actionneur 23 pour être soulevé par un mouvement brusque et ainsi projeter le sachet S dans le plan ZH.

Le manipulateur 40 à deux axes (X, Y) définissant le plan de mouvement ZH, est composé d’un bras 41 à segments articulés l’un à l’autre dont une extrémité est portée par un pivot de base 42 et dont l’autre extrémité est équipée d’une tête de préhension 43 à ventouse. Par le pivotement des deux segments, le bras 41 se déploie et se manœuvre entre une position de la tête 43 au-dessus du plateau 20 et une position programmée de la tête 43 au-dessus de la boîte B. La surface de préhension 431 de la tête 43 se déplace ainsi dans le plan ZH en général horizontal au-dessus de sa zone d’action Za couvrant toute la surface de la boîte B.

La ventouse de la tête 43 est activée c’est-à-dire mise en dépression avant le lancement du sachet S par le plateau-bascule 20. Par sa forme souple, l’emballage du sachet S s’accroche facilement sous la tête 43. Le bras 41 peut ensuite déplacer la tête 43 au-dessus de l’emplacement programmé dans la boîte B ; puis l’alimentation de la tête 43 est coupée et le sachet S non retenu par la dépression dans la tête 43, tombe dans la boîte B. Cette opération se répète pour le nombre de sachets S à ranger aux emplacements programmés dans la boîte B. Ce nombre peut être inférieur à la capacité totale de la boîte B, le complément étant mis dans la boîte, par l’opérateur dans le poste de contrôle 200, une fois que le contenu de la boîte chargée BC aura été inventorié et éventuellement réorganisé.

Les opérations dans le poste de chargement 100 sont synchronisés entre l’arrivée des sachets S dans la zone d’action Zb de l’éjecteur 10, le positionnement de la tête 43 du manipulateur au-dessus du plateau 20, l’arrivée du sachet S sur le plateau-bascule 20, sa prise puis sa dépose dans la boîte B.

L’arrivée des sachets S dans la zone d’action Zb de l’éjecteur 10 est détectée par exemple par un capteur 11 ou commandée en synchronisme avec le fonctionnement ou les possibilités de fonctionnement du manipulateur 40 puisque le plateau-bascule 20 doit être vide pour recevoir un nouveau sachet S et la tête 43 d’un manipulateur 40 doit être au-dessus du plateau-bascule 20 pour que le plateau 20 puisse impulser le sachet S et le projeter contre la surface de préhension 431 de la tête 43, activée pour aspirer et retenir le sachet S.

Après son chargement, la boîte chargée BC est évacuée du poste de chargement 100 ; où elle est remplacée par une boîte vide B.

La régulation de l’alimentation en sachets est faite en amont de la zone d’action Zb de l’éjecteur 10 par un sas non représenté qui rétablit l’orientation des sachets S éventuellement désorientés par leur trajet en amont et ensuite libère un sachet et le transporte dans la zone d’action Zb de l’éjecteur 10 ; celui-ci est lui-même commandé par la détection ou la prévision de l’arrivée du sachet S dans sa zone d’action Zb.

Selon l’invention, la distribution des sachets S sur la ligne d’alimentation LA passant devant l’éjecteur 10 peut également tenir compte du besoin de sachets pour compléter le chargement des boîtes BC dans le poste de contrôle 200. Le passage de sachets S vers le poste de contrôle 200 se fait en laissant passer périodiquement ou à la demande, un sachet S devant l’éjecteur 10 selon des besoins variables de sachets en complément dans le poste de contrôle 200.

La ligne principale LP suivie par les boîtes B comprend un convoyeur de boîtes CB fournissant les boîtes à un convoyeur de chargement CC associé au poste de chargement 100 ; il forme la surface de chargement SC pour une ou deux boîtes B pour les positionner de manière précise, par rapport au champ d’action Za du manipulateur 40 dont les positions de dépose sont définies de manière précise par rapport à la position de la boîte à charger B.

Bien qu’il soit plus simple que la boîte à charger soit immobile pendant la phase de chargement et jusqu’à la fin de cette phase, il est également possible de charger la boîte B pendant son mouvement dans une surface de chargement SC plus grande, à une vitesse compatible avec celle du manipulateur 40 en commandant de manière précise le mouvement de la boîte B.

Le convoyeur de chargement CC qui prend la boîte B en sortie du convoyeur de boîtes CB assure le passage des boîtes sur la surface de chargement SC (fixe ou mobile) puis leur transfert dans le poste de contrôle 200. La commande du mouvement avec arrêt ou vitesse variable de ce convoyeur de chargement CB permet différents mode de fonctionnement du poste 100 selon les objectifs de débit et les paramètres des sachets S.

La surface de chargement SC est une zone traversée par le convoyeur de chargement CC, dans laquelle doivent se trouver les boîtes B qui restent néanmoins sur le convoyeur CC.

Alors que le convoyeur de boîtes CB est un convoyeur à bande, une rampe ou un convoyeur à rouleaux, le convoyeur de chargement CC est de préférence un convoyeur à rouleaux dont certains sont motorisés de manière commandée pour exécuter en souplesse les différentes phases de transport et d’arrêt des boîtes dans le poste 100 et au-delà de celui-ci.

L’arrivée d’un sachet S dans la zone d’action Zb de l’éjecteur 10 se fait de préférence de façon guidée pour que l’orientation et le positionnement du sachet B malgré sa forme non rigide soient dans des conditions favorables pour l’éjection et la réception d’un sachet sur le plateau-bascule 20 et sa prise par la tête 43.

La vue en coupe du poste de chargement 100 ( ) met en évidence la disposition relative, en hauteur, des différentes surfaces de circulation des sachets S et des boîtes B ainsi que la liaison des composants actifs du poste de chargement 100 avec l’unité centrale 50 gérant le fonctionnement de l’installation.

La hauteur de la zone active Zb de l’éjecteur 10 se poursuit par le plateau-bascule 20, incliné en formant une rampe pour que le sachet S poussé par l’éjecteur 10 arrive bien sur le plateau 20 de préférence contre la butée 22 à l’extrémité basse du plateau 20. Au-dessus du plateau-bascule 20, en tenant compte de l’épaisseur maximale des sachets S, se trouve le plan de mouvement ZH de la surface de préhension 431 de la tête 43. Ce plan ZH peut toutefois être suffisamment bas pour qu’une simple impulsion, faible, permette de projeter le sachet S par le plateau-bascule 20 contre la surface de préhension 431.

La hauteur de la surface de chargement SC est telle que le bord de la boîte B se trouve en-dessous de la surface ZH en tenant compte de l’épaisseur du sachet ou de son encombrement en hauteur (en fonction de sa déformation) pour que le sachet S, suspendu puisse arriver librement, au-dessus de la boîte B puis se décrocher de la tête.

Les différents équipements du poste de chargement 100 sont reliés à l’unité centrale 50 pour être commandés en synchronisme :

- la détection de l’arrivée d’un sachet S à éjecter devant l’éjecteur 10

- le mouvement d’arrivée du sachet S dans la zone de l’éjecteur 10

- l’éjection du sachet S par la rampe formée par le plateau-bascule 20

- la mise en place de la tête 43 au-dessus du plateau-bascule 20

- le soulèvement brusque du plateau 20 pour impulser le sachet S

- le mouvement du bras 43 transportant le sachet S au-dessus de la boîte B dans la position programmée et le décrochage du sachet S

- le mouvement d’évacuation dans la boîte chargée BC.

La description du poste de contrôle 200 sera faite à l’aide des figures 1A, 1B, 3A, 3B.

Le poste de contrôle 200 assure le contrôle et la finition de la boîte chargée BC en sortie, par un opérateur OP. Le poste 200 comprend

- une surface de contrôle SCB reliée à la sortie du convoyeur de chargement CC et faisant partie de la ligne principale LP transportant les boîtes BC chargées vers le poste de contrôle 200,

- une plateforme d’accumulation 60 à la sortie du convoyeur de sachets CS en amont du poste de contrôle. Cette plateforme 60 reçoit les sachets S ayant traversé la zone d’action Zb sans être éjectés, par une rampe 61 descendant du convoyeur CS. Elle présente des sachets S pour compléter les boîtes chargées BC qui, comme indiqué, ne sont pas complètement remplies dans le poste 100, pour permettre le contrôle du contenu, le comptage, l’éventuel réorganisation du contenu de la boîte et l’adjonction d’un ou quelques sachets S pour le remplissage final de la boîte BP qui est alors complète.

Le convoyeur 60 est à un niveau plus haut que le dessus de la boîte B sur la surface de contrôle SCB de façon que l’opérateur OP qui fait le contrôle puisse, par des gestes simples, prendre un sachet S sur la plateforme 60 et le placer dans la boîte B :

- une rampe 70 vers un convoyeur d’évacuation 80 des boîtes terminées BP. Cette rampe 70 descend à côté de l’extrémité de la surface de contrôle SCB pour arriver sur le convoyeur d’évacuation 80 en passant sous le convoyeur 60.

- une table d’accumulation 65 en aval du convoyeur 60 pour recueillir en cas d’excédents provisoires, les sachets S de la plateforme 60.

L’opérateur OP informe l’unité centrale 50 de l’excédent de sachets S pour réduire ou supprimer le nombre de sachets passant dans la zone d’action de l’éjecteur 10 sans être éjectés vers le plateau-bascule 20.

La réalimentation du convoyeur 60 peut se faire de façon prévisionnelle ou être demandée par l’opérateur en fonction des sachets dont il dispose en attente.

Les figures 4A et 4B montrent une variante du poste de chargement 100A pour accélérer son débit. Pour tenir compte des limites de vitesse de fonctionnement dues à la nature des sachets S et de leur contenu ainsi qu’à la vitesse de manœuvre d’un manipulateur 40, il est avantageux de doubler le manipulateur 40 pour charger simultanément deux boîtes B, arrivant à deux emplacements de chargement SC l’un derrière l’autre sur la ligne principale LP sans avoir pour autant à dédoubler le plateau 20 dont la vitesse de fonctionnement permet une telle accélération de la cadence en alimentant de façon alternée les deux manipulateurs 40.

Ce mode de fonctionnement alterné peut aussi être le mode de secours comme cela sera vu ci-après.

Toutefois pour une plus grande indépendance entre les deux manipulateurs 40, il est préférable de doubler également les deux plateaux 20 et les éjecteurs 10 associés cela augmente aussi la sécurité de fonctionnement et permet d’utiliser un mode de secours en cas d’incident sur l’un des couples éjecteur 10/plateau 20. Le système peut fonctionner en mode de secours alimentant les deux manipulateurs avec un seul ensemble plateau 20/éjecteur 10. La gestion de ces deux modes de fonctionnement est assuré par l’unité de commande 50. Le mode de secours, c’est-à-dire le fonctionnement avec deux manipulateurs 40 et un seul couple plateau 20/éjecteur 10 synchronise le fonctionnement alterné des deux manipulateurs pour qu’ils accèdent en alternance au plateau 20. La vitesse de chargement des deux boîtes dépend par hypothèse ici de la vitesse maximale possible du couple plateau 20/éjecteur 10 qui dépend elle-même de la vitesse à laquelle un sachet est enlevé de la zone de prise Zp.

Dans la variante de réalisation selon les figures 4A, 4B, les moyens doublés portent les mêmes références numériques, ce qui ne complique ni la description ni la compréhension. La cadence d’alimentation sachets S et la vitesse de fonctionnement de l’éjecteur 10 sont compatibles avec cette alimentation simultanée de deux manipulateurs 40.

Les deux variantes I, II de l’installation ont un poste de contrôle 200 de même structure. Ce poste est relié au poste de chargement 100 ou 110A par le convoyeur de chargement CC et le convoyeur de sachets CS.

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX

I, II Installation de mise en boîte

CB Convoyeur de boîtes

CC Convoyeur de chargement

CS Convoyeur de sachets

B Boîte

BC Boîte chargée

BP Boîte complète

LP Ligne principale/ligne d’alimentation en boîtes

LA Ligne d’alimentation en sachets

S Sachet

SC Surface de chargement

SCB Surface de contrôle des boîtes

UC Unité de commande

ZB Zone de contrôle

ZH Plan de déplacement (XY) de la surface de préhension

Za Zone d’action d’un manipulateur

Zb Zone d’action de l’éjecteur

Zp Zone de prise

100, 100A Poste de chargement

200 Poste de contrôle

10 Ejecteur

11 Capteur

20 Plateau-bascule

21 Articulation

22 Butée

23 Actionneur

40 Manipulateur

41 Bras

42 Pivot de base

43 Tête de préhension/ventouse

431 Surface de préhension

50 Unité centrale

60 Convoyeur

61 Rampe

65 Table d’accumulation

70 Liaison de transfert/rampe

80 Convoyeur de sortie

Claims

Installation de chargement automatique de sachets (S) dans une boîte (B) comprenant
une ligne d’alimentation en sachets (LA),
une ligne d’alimentation en boîtes (LP),
les deux lignes se rejoignant dans un poste de chargement (100) équipé d’un manipulateur (40) prenant les sachets (S) un à un dans une zone de prise (Zp) recevant les sachets (S) et les déposant dans une boîte (B),
le poste de chargement 100 comprenant
une zone de prise (Zp) équipée d’un plateau (20) commandé pour se déplacer entre une position de réception d’un sachet (S) et une position de transfert du sachet (S) pour sa prise par le manipulateur (40)
le manipulateur (40) est un manipulateur à deux axes (X, Y), à bras (41) muni d’une tête à ventouse (43), mobile dans un plan de manœuvre (ZH) couvrant la zone de prise (Zp) et la surface de chargement (SC) dans laquelle se trouve une boîte (B) en attente de chargement,
une unité de commande (UC) reliée au plateau (20) et au manipulateur (40) pour
- commander le plateau (20) ayant reçu un sachet (S) et le faire passer en position de transfert
- commander le manipulateur (40) pour que sa tête à ventouse (43) soit au-dessus de la zone de prise (Zp) et actionner la tête (43) pour accrocher le sachet (S) à la tête puis déplacer la tête au-dessus de la boîte (B) dans une position programmée et neutraliser la tête pour décrocher le sachet (S) et le laisser tomber dans la boîte (B).
Installation selon la revendication 1,
caractérisée en ce qu’elle comprend
un éjecteur (10) associé à la ligne d’alimentation (LA) et commander par l’unité de contrôle (50) pour éjecter un sachet (S) vers la zone de prise (Zp).
Installation selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
le plateau-bascule (20) est un plateau-bascule mobile entre une position de repos et une position de transfert de sachet en communiquant au sachet (S) une impulsion pour le projeter au niveau du plan de déplacement (ZH) de la tête de manipulateur (43).
Installation selon la revendication 3,
caractérisée en ce que
le plateau bascule (20) est incliné en formant une rampe descendante en position de repos, le bas du plateau (20) étant muni d’une butée (22) pour retenir et positionner le sachet arrivant (S) de la ligne d’alimentation (LA).
Installation selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
le poste de chargement (100) comprend
- une surface de chargement (SC), doublée pour recevoir une deuxième boîte (B) l’une derrière l’autre
- un autre manipulateur (40) en parallèle au précédent, associé à la deuxième boîte à charger, actionné en parallèle au premier manipulateur et coopérant avec une zone de prise (Zp).
Installation selon la revendication 1,
caractérisée en ce qu’elle comprend
un poste de contrôle manuel (200) avec un opérateur (OP) en aval du poste de chargement (100) et auquel est relié le convoyeur de chargement (CC), et la ligne d’alimentation en sachets (LA) par son convoyeur de sachet (CS), et ayant une zone de contrôle (SCB) dans laquelle arrive la ligne d’alimentation (LA) en sachet (S) et les boîtes chargées (BC) et
- une liaison de transfert (70) reliant la zone de contrôle (SCB) à un convoyeur de sortie (80) pour faire passer les boîtes pleines (BP) contrôlées sur le convoyeur de sortie (80),
- la ligne d’alimentation en sachets (LA) jouxtant la zone de contrôle (SCB) à un niveau au-dessus de celui de la boîte (BC) dans la zone de contrôle, dans une position accessible à l’opérateur se tenant devant la zone de contrôle.
Installation selon la revendication 6,
caractérisée en ce que
la liaison de transfert (70) est une rampe, notamment une rampe à rouleaux passant sous le convoyeur (60).
Installation selon la revendication 6,
caractérisée en ce que
la ligne d’alimentation en sachets (LA) se compose d’un convoyeur (60) recevant des sachets (S) en amont, du convoyeur (CS) de la ligne d’alimentation (LA) ayant traversé le poste de chargement (100).
Installation selon les revendications 6 et 8,
caractérisée en ce que
le convoyeur (60) débouche sur une table d’accumulation (65) recevant les sachets (S) en excédant du plateau (60).
Installation selon la revendication 6,
caractérisé en ce que
le convoyeur (CS) alimente directement la table d’accumulation (65) et l’opérateur (OP) prend les sachets nécessaires de la table (65).