WO2014080137A1 - Dispositif et procede de placement d'une decoupe pour boites d'emballages avec depilage vertical et tapis de transfert - Google Patents

Dispositif et procede de placement d'une decoupe pour boites d'emballages avec depilage vertical et tapis de transfert Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a device for placing a cut-out at a given location from at least one storage magazine of a container.
  • stack of corrugated cardboard cuts more or less superimposed in an offset manner, comprising means for advancing the stack as it is unstacked and means for unstacking the cuts by suction.
  • It also relates to a method of forming a battery or a packaging box from such a device.
  • Such methods generally comprise the following steps:
  • Such methods require the regular filling of the magazine, the cutouts being precisely positioned and stamped (that is, wedged between reference pins) in said magazine.
  • a machine operating at a rate of thirty cases per minute to form packages of 300 grams requires the handling of about four tons of cartons per day (over eight hours).
  • a difficulty in implementing such systems is the gripping of the battery.
  • the optical means have visual access to the cutouts only when the latter are not themselves masked by suction gripping means generally used.
  • the present invention aims to overcome these disadvantages, by proposing a device and a method that better than those previously known to the requirements of the practice, in particular in that it allows the formation of a packaging box directly or through a stack of intermediate unit cuts at high speed and without interruption while providing an initial feed system of the cut and orderly and / or overlapping and to significantly improve the working conditions of operators.
  • the invention proceeds from the idea of dissociating the initial discharge from any pile of blanks (without any requirement on their precise position), from those of the precise stack of blanks for Later use thinner and more rigid (forming boxes for example) through an intermediate transfer belt that acts as a buffer.
  • this is done through the constitution of a precise stack of unit cuts.
  • the invention finds a particularly important application although not exclusive in the field of the formation of boxes from blanks or sheets of corrugated cardboard of low grammage ( ⁇ 120 g / m 2 ) for the industry or the agro ⁇ food, at a high rate.
  • the invention proposes for this purpose, to seize in layers, misaligned plates from the same pallet, and located on the top of a stack, the unloading on an intermediate mat in single layer, then once the cuts perfectly marked, to take them one by one to constitute a precise pile which will then be able to be used at a high rate, such as vertical feed store of a formeuse for example .
  • each layer of cuts By simply transferring from one block after input from their initial storage pallet, each layer of cuts while locating them on an intermediate belt, and then take them one by one (after having moved them horizontally up to one cutting plan one by one) it will be possible to precisely place each cut to a subsequent post treatment without being embarrassed.
  • the invention will therefore allow significant rates including crate formation (greater than sixty cases per minute for example).
  • An unstacking provided from above also allows the lightening of the mechanics and the adjustment by using for example servo motors, by removing the transfer channel and the mobile frame of the stores known under the name klik / klok of the prior art.
  • the invention notably proposes a device for placing a blank at a given location from at least one initial vertical stack of corrugated cardboard blanks, stored in the form of successive layers of one or more blanks, characterized in that it comprises means for unstacking the layers of cuttings by suction layer by layer, said means of unstacking comprising means for moving a block of Ox, Oy, Oz of the top cut layer to deposit it on a transfer belt at a first rate,
  • gripping means at the other location of the carpet of the identified cuts of said layer one by one in the order of their superposition and / or according to their nesting, and of placement at said determined location to a second cadence, greater than or equal to the first.
  • it comprises means for advancing the initial stack as it is unstacked.
  • the advancing means of the initial stack comprises a lifting plate of the stack vertically to a first gripping plane for the cutting layer (s) from above;
  • the transfer belt comprises suction holding means of the layers it conveys in a precise position and locked in translation relative to it.
  • the holding means are formed by the material and / or the adhesive nature of the carpet itself;
  • the device further comprises jogging means of each cut at said determined position to form a vertical stack of cropped cuts;
  • the carpet is arranged to convey two layers of successive cuts
  • the device comprises holding means in the upper part of the initial stack when the layer of cut-outs of the bottom of the stack has reached a predetermined level and means for automatically setting up a new initial stack below the remaining part the previous stack, to ensure the continuity of unstacking;
  • the holding means in the upper part comprise controlled cleats (controlled for example electrically) between a sliding position along the stack of cuts and a support position of the bottom of the stack under the effect of gravity;
  • the measuring means comprise optical means for locating in X, Y, Z the position (pi) of the cutting layer (s) placed on the transfer belt at the moment of deposition, and the calculating means are arranged to calculate the position in x, y, ⁇ (PJ) of the cuts one by one and / or the cut of the top after transfer to the other location of the carpet;
  • the device comprises calculation means, starting from the position (pj) of the cutout identified as being that of the top, of the trajectory of the gripping means according to said position (Pj), arranged to control the movement of said gripping means between a cutting gripping position and a positioning position at the determined location and / or at a given work station;
  • the device comprises means for assisting the separation of the top layer from the remainder of the stack, by blowing shaving air on the top of the blank;
  • the blown air is injected by nozzles inclined with respect to the surface of the top layer at a pressure of between 1 and 2 bars relative;
  • the unstacking means comprise an on-board system provided with a robotic arm for moving said layer of blanks to a next station, with a view to its transfer on the transfer belt, before empty return to capture the next top layer;
  • the device further comprises means for gluing said cutout seized after transfer by the transfer belt, before the determined location which is a forming station of a package;
  • the device comprises several robotic arms working in parallel;
  • the vertical initial stack of blanks being placed on a pallet arranged on a lifting plate, said lifting plate is arranged to move said pallet vertically and the blanks that it supports up to a plane of observation and taken, and the device comprises means of visual detection;
  • the device comprises a forming station by winding the blanks around a determined volume, for example a mandrel.
  • the invention also proposes a method for placing a cutout at a predetermined location, from a store formed of at least one initial vertical pile of blanks of cardboard or corrugated sheet material stored in the form of a blank. successive layers comprising at least two more or less surprising cuts, characterized in that the layer of blanks from the top of the stack is brought to a given height,
  • said cutting layer is grasped by suction using unstacking means
  • said cutting layer is moved by means of said unstacking means comprising a robotic arm at a first rate
  • the positions (p j , p- j , P "j ”) of the top cut and successive cuts in said layer are calculated during said transfer, and from said other location, the identified blanks of said layer are peeled one by one in the order of their superposition and / or according to their nesting, to place said blanks at the determined location at a second rate,
  • the stack is maintained in the upper part when the layer below the stack has reached a predetermined level, the vertical elevator is lowered, it automatically places on said elevator a new battery below the remaining portion of the previous stack and the vertical elevator is raised so that the cutout of the bottom of the stack at the top rests on the top layer of the new stack, to ensure the continuity of unstacking layers.
  • the top cut layer is advantageously separated from the remainder of the initial stack by pre-unstacking means, and the pre-unstacking means are then removed before being vacuum stripped.
  • the position (pi) of the top layer is measured telemetrically, the positions (pj, p- j , P " j , ...) of the cut-out of the top and successive cuts of said layer are calculated and calculated. from the latter the trajectories of the unstacking means to the determined location during the masked time of the movements on the carpet transfer and repeat the operation for each of the cuts that follow.
  • Figure 1 is a schematic perspective view showing the principle of a first embodiment of a device according to the invention.
  • FIGS. 1A and 1B illustrate the principles of placement of a layer on the transfer belt of the device of FIG. 1.
  • Figure 2 shows a perspective view of an embodiment of a device part according to the embodiment of the invention more particularly described here.
  • Figure 3 is a schematic perspective view illustrating an embodiment of the device portion adjacent to the portion shown in Figure 2, at the location determined, with jogging means.
  • FIG. 4 schematically shows in perspective the unstacking means of a layer of cutouts of the device of FIG. 2.
  • Figure 5 is a perspective view of the device of Figure 2 at the optical means and the beginning of the transfer belt.
  • FIG. 6 is a perspective view of the device of FIG. 2 at the level of the means of gripping the top cutouts for placement at the determined location.
  • Figures 7 to 9 show side views of an embodiment of the advancing means of the initial stack.
  • Figure 10 is a schematic sectional view illustrating the take-off by blowing on a layer of blanks.
  • Figure 1 shows schematically a device 1 illustrating the operating principle according to the embodiment of the invention more particularly described.
  • the staple is deflected (arrow 6) and it is placed in a block in Ox, Oy, Oz the top cutting layer to deposit it on a transfer belt 7 at a first rate (for example thirty strokes / minute).
  • the pallet comprises advancing means (arrow 8) of the initial stack as it is unstacked so as to guarantee a gripping plane 9 of the same top layer 5.
  • the transfer belt comprises suction means (not shown) which make it possible to hold the layer 5 in place during its transfer between a first position or removal location 10 and a second position or recovery location 11.
  • the transfer belt 7 thus allows the transfer and the holding in position of the layer 5 over a distance and for a determined time depending on the speed of movement of the transfer belt (arrow 12).
  • the device 1 comprises measurement means schematized in mixed lines 13 (optical sensor for example) and calculation means 14 (microprocessor) during the transfer 12 of the position of the blanks 4, 4 ', 4' 'of said layers 5 on the carpet with respect to an Ox mark, Oy determining the plane of said carpet 7.
  • the device 1 further comprises gripping means (arrow 15) at the other location 11 on the belt 7 of the identified cuts 4, 4 ', 4' 'one by one, in the order of their superposition and depending on their nesting and placement (arrow 16) identified cuts, one by a determined location audit (plan 17) for example constituted by the upper plane of a stack of cutouts 18 perfectly sharpened, which can then be removed (arrow 19) in a manner known in itself.
  • gripping means (arrow 15) at the other location 11 on the belt 7 of the identified cuts 4, 4 ', 4' 'one by one, in the order of their superposition and depending on their nesting and placement (arrow 16) identified cuts, one by a determined location audit (plan 17) for example constituted by the upper plane of a stack of cutouts 18 perfectly sharpened, which can then be removed (arrow 19) in a manner known in itself.
  • the unstacking and placement takes place at a second rate, for example greater than the first, for example (forty strokes / minute).
  • the device 1 will make it possible to strip the layers of cut-outs 5, for example belonging to a pallet 2 consisting of several stacks 3, 3 ', 3''of cut-out 4, 4', 4 '', from it, to form a single stack 18, which will allow to load a machine and / or magazine flat and / or inclined.
  • the device 1 thus has three separate functions, namely an unstacking function (arrows 6 and 8) which makes it possible to organize the management of the pallet and the extraction of the layers, a transfer function (arrow 12) of the extracted layer to a stacking station, and a stacking and evacuation function (arrow 15, 16 and 19) where the blanks are taken unitarily so as to constitute another stack.
  • an unstacking function (arrows 6 and 8) which makes it possible to organize the management of the pallet and the extraction of the layers
  • a transfer function (arrow 12) of the extracted layer to a stacking station
  • a stacking and evacuation function (arrow 15, 16 and 19) where the blanks are taken unitarily so as to constitute another stack.
  • the unstacking function (arrows 6 and 8), which thus allows the management of the pallet and the extraction of the layer, is more particularly detailed with reference to FIG. 1B.
  • the pallet 2 consisting of several stacks 3, 3 ', 3' 'having the same shape and the same dimensions is referenced on a lifting plate 20.
  • This cycle is repeated until the top plane of the elevator is reached, corresponding to the end of the consumption of all the batteries.
  • the elevator 20 descends with the empty pallet which can then be evacuated.
  • Processor means 22 make it possible to manage the operation of such an embodiment, the extraction of the layer being done by means of gripping means which will be detailed more precisely below.
  • the pallet in place on the elevator 1 is at constant level.
  • This information allows a robot (arrow 6) equipped with a gripper, for example vacuum suction cups, to take all the cuts of a same layer located at the upper surface of the pallet.
  • the pallet thus consists of n stacks (in the present example three), this function makes it possible to take n blanks of cardboard on the pallet irrespective of their positions.
  • this layer is transferred by the robot to a fixed processing station, in this case the location 10 on the transfer belt, then the robot returns for another layer.
  • the layer 5 deposited is treated by a 2D vision system 23, known in itself, comprising the optical measuring means 13 and calculation 14 described above.
  • This 2D vision system 23 makes it possible to establish the position, to the millimeter near the sighting mark, of each cutout constituting the layer and takes into account the possible overlaps.
  • the vision system then transmits to the stacker function, ie the computer 14, the X, Y and ⁇ values of each carton blank, which will establish the gripping order by the suction means 24.
  • a signal to begin cutting transfer to the computer 14 and to index the positions of the cuts according to the position of the transfer is transmitted.
  • the transfer of the blanks to the stacker function is ensured by the carpet which is for example an adhesive mat or a carpet by suction, which keeps the cuts in their vision mark precisely (Ox, Oy).
  • the zone for depositing the layer is the zone for treating vision or for optical measurements (mixed line 13 in FIG. 1A in the form of a cone), the transfer of the cuts occurring after the treatment of the vision by the suction and / or adherent carpet.
  • this measurement of the position is made by the vision system comprising the means of vision and treatment known in themselves. .
  • the last step concerning the stacker function in which the taking of the cuts is done in a unitary manner, is performed to form the stack
  • a four-axis robot (at least) picks up the cuts on the transfer of the cut (arrows 15 and 16) with suction cups aspirants.
  • the cuts are made according to the position of the transfer and the setting order that have been transmitted by the vision system and in view of the associated calculations.
  • the four-axis robot can take the blanks at zero speed as speed established as soon as the cut to be taken is in the field of identification of the robot.
  • the last part of the carpet has a portion at the other location 11, the vacuum is less important than that of the first part.
  • the vacuum of the robot can overcome more easily the vacuum of the carpet and take the cut.
  • the socket of the robot is made unitarily and the cutting is done in a fixed position for example in a funnel (not shown), against a stop etc.
  • a retreading system which will be specified hereinafter with reference to FIG. 3, makes it possible to recenter the cutout, before opening the hatches that will allow either to directly load a vertical or inclined magazine. a machine, or to constitute a single stack on a carriage and / or other embodiments, when it is desired to form a package in the continuity of the process for example.
  • the vision of the layer for measuring the parameters of the latter is made faster when it is made on a background that has an optimized color with the wavelength of the illumination.
  • the suction conveyor makes it possible to treat tile cuttings better.
  • the treatment of the spacers (anti-slip sheets) provided in the pallets, and identified according to their particular shape, for example, may be performed in order to organize their automatic evacuation (by driving downwards thanks to the carpet shaped noria).
  • the vision which is accurate to the millimeter gives an excellent repeatability, the processing times made by the measuring and calculation means for managing overlaps in a complete and rapid manner.
  • the processing time will be less than 500 milliseconds.
  • the processing time of the vision will be between 500 milliseconds and 1 second.
  • This time is advantageously subject to an alarm.
  • the device 30 (see FIGS. 2 and 4) comprises means 31 for unstacking the layers 32 of suction cuts layer by layer.
  • the means 31 comprise a system 33 of ramps 34 provided with suckers 35 gripping from above and suction of the layers, fixed so as to be able to move in translation to a bridge 36 for transferring Ox, Oy and Oz from said layers.
  • the means 31 comprise a robotic carriage 37 for horizontal transfer between the position 38 of engagement of the layer 32 and the position 39 of removal on the conveyor belt 40, at a first determined rate, for example 30 strokes / minute.
  • the layers 32 are extracted from the initial stack 41 of cuts which rests on a pallet 42 of storage and / or transfer maintained level by a lifting plate (not shown) as described above.
  • the device 30 comprises means for advancing the initial stack 41 as it is unstacked (not shown).
  • the transfer belt 40 for example adhering and / or provided with suction means (not shown) for maintaining in position the layer 32 deposited at 39, over a distance d and for a time t determined, for bringing said layer 32 to another location 43 (see FIG. 6) by the belt 40.
  • suction means not shown
  • This is for example formed by a ribbon, of a width slightly greater than that of the layers to be unstacked and of a length slightly greater than that of two layers, which runs endlessly around two motorized axes 44.
  • the device comprises measurement means 45 and computation means (computer not shown), during the transfer, of the position of the one or more cutouts 46, 47, 48 of the layer 32 on the belt relative to an Ox mark, Oy determined according to the carpet.
  • the measuring means 45 comprise optical means (cones in phantom in the figures) of X, Y, Z registration, for example formed by emitter / receiver in color light optimized with that of the carpet, the position (pi ) of the layer 32 of cuts.
  • These measurement means transmit in real time the visual information obtained to the calculation means which are programmed to calculate the position in x, y and ⁇ (p j ) of the cuts one by one (46, 47, 48) and / or the cutting of the top after transfer to the other location 43.
  • the optical means and / or telemetric means for measuring the position (p ⁇ ) make it possible to control the movement of the gripping means 50 at the other location.
  • suction means 52 suction cups
  • FIG. 3 shows an embodiment of said stack 54 of cuts obtained in fine after re-stacking one by one of the separate cut-outs of the layers extracted from the pallet and transferred by the belt 40.
  • This stack is formed by the descent guided by a device 55 formed of vertical uprights 56 for wedging the lateral edges of the cuts fed by a magazine 57 comprising means 58 for lateral jogging of the cutouts with lateral stops 59, in the form of a rounded buffer, retractable , which, once the cut deposited by the robot 51, guide it to the top 60 of the stack below.
  • the pile is evacuated for example with a pallet truck in a manner known in itself.
  • FIGS. 7 to 9 diagrammatically show the system for automatically reloading the stack of layers according to a particular embodiment of the invention.
  • the device therefore comprises means 61 for holding the upper part of the initial stack 41 when the layer of cutouts 62 from below has reached a determined level 63 (see FIG. 9).
  • Means for automatically setting up a new initial stack (not shown) below the remaining portion of the previous stack are then provided to ensure the continuity of unstacking.
  • the stack 41 of layers empties and the plate formed by the brackets 64, which support the last layer 62, rises. There comes a time when it is in such a position that can automatically trigger the holding means 65 in the upper part of the stack.
  • These means are for example constituted by piloted cleats 66 movable between a position 67 of sliding along the edge 68 of the stack of layers and a position 69 (see Figure 9) supporting the bottom of the stack.
  • the holding means 65 comprise the cleats 66 formed by a part driven in rotation relative to an axis 70 integral with a height-adjusting rod 71 fixed to the frame 72 of the device.
  • the cleats have an end lug 73 arranged to slide along the edge of the stack.
  • the lug 73 has for example a substantially triangular section forming a point of contact with the edge of the stack.
  • the lug When the tip of the lug 73 is no longer in contact with the edge of the stack, because it is too high, the lug is controlled to pivot about its axis 70.
  • the device also comprises means 75 for assisting the separation of the top cut by blowing shaving air 76 on the top of the stack.
  • the blown air is injected by nozzles 77 inclined relative to the surface of the top layer at a pressure between 1 bar and 2 bar relative.
  • the top layer is brought to a given height, the layer is grasped (FIG. 4) by suction using the unstacking means at a first rate. and said layer is transferred to the carpet.
  • the robot makes it possible to bring the layer into a single movement, once the layer has been torn off, at its transfer station on the belt 40.
  • the characteristics of the layer are measured optically, and during the transfer, the x, y, ⁇ position of each cut is calculated so that it is precisely known when the layer reaches the gripping station by the four-axis robot.
  • the latter being then programmed accordingly, takes the cuttings one by one and deposits them on the stack 54 (via the retacking system) at a second determined rate.
  • the stack 54 is then transferred to the forming station of a box for example around a mandrel 98.
  • the controller detects the tilting of the cleats, in a manner known per se.
  • the new battery is reassembled to integrate with the rest of the previous stack, thus avoiding any break in the rate of formation of the boxes.
  • the present invention is not limited to the embodiments more particularly described. On the contrary, it embraces all the variants and in particular those in which the cuttings are of different shapes, those in which they are glued at the exit of the transfer belt for wrapping in the stride around a mandrel or those where several successive layers are arranged on the carpet (more than two).

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif et un procédé de placement d'une découpe à un emplacement déterminé à partir d'au moins une pile initiale verticale de découpes en carton ondulé, stockées sous forme de couches successives d'une ou plusieurs découpes. Il comprend des moyens de dépilage des couches de découpes par aspiration couche par couche, pour les déposer sur un tapis de transfert à une première cadence, le tapis de transfert et des moyens de maintien en position des couches sur une distance et pendant un temps déterminé, des moyens de mesure et des moyens de calcul pendant le transfert, de la position de la ou des découpes des couches sur le tapis par rapport à un repère Ox, Oy déterminé et des moyens de préhension à un autre emplacement du tapis des découpes identifiées des couches une par une dans l'ordre de leur superposition et/ou en fonction de leur imbrication, et de placement à l'emplacement déterminé à une seconde cadence, supérieure ou égale à la première.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE PLACEMENT D'UNE DECOUPE POUR BOITES D'EMBALLAGES AVEC DEPILAGE VERTICAL ET TAPIS DE TRANSFERT La présente invention concerne un dispositif de placement d'une découpe à un emplacement déterminé à partir d'au moins un magasin de stockage d'une pile de découpes en carton ondulé plus ou moins superposées de façon décalée, comprenant des moyens d'avancée de la pile au fur et à mesure de son dépilage et des moyens de dépilage des découpes par aspiration .
Elle concerne également un procédé de formation d'une pile ou d'une boîte d'emballage à partir d'un tel dispositif.
On connaît déjà de nombreux dispositifs et procédés de formation de caisses en carton ondulé à partir d'une pile de découpes.
De tels procédés comportent en général les étapes suivantes :
Après une prise du flan (un par un) de carton par ventouse à partir d'une pile en biais située dans un magasin incliné, on encolle le flan ou découpe, puis on le met en volume avant de fermer par rabattement les volets formant le fond et les parois de la boîte ainsi constituée.
De tels procédés nécessitent le remplissage régulier du magasin, les découpes étant positionnées précisément et de façon taquée (c'est à dire calée entre des pions de références) dans ledit magasin.
Pour ce faire le mode de chargement du magasin le plus répandu fait appel à l'intervention manuelle d'opérateurs à partir de palettes sur lesquelles les découpes sont empilées.
Ce chargement manuel répétitif se révèle cependant très pénible à la longue, surtout lorsque la fréquence de chargement des magasins est élevée, que le poids et/ou les dimensions des découpes sont importants, et lorsque il est éventuellement nécessaire d'utiliser plusieurs magasins en parallèle afin de former des boîtes à partir de deux ou de plusieurs flans ou découpes.
A titre d'exemple, une machine fonctionnant à une cadence de trente caisses par minute pour former des emballages de 300 grammes nécessite la manipulation d'environ quatre tonnes de cartons par jour (sur huit heures ) .
Une telle manipulation pose des problèmes de santé pour les opérateurs qui expérimentent de ce fait des troubles musculo-squelettiques .
Il a donc été cherché des solutions permettant le chargement des magasins de façon automatique, sans qu'un opérateur n'ait à soulever de charges de carton .
On connaît ainsi des systèmes de préhension capables de soulever et déplacer simultanément plusieurs plaques de carton superposées en paquets, ce qui va permettre de transférer une pile entière de cartons d'une palette vers le magasin.
Une difficulté de la mise en œuvre de tels systèmes réside dans la préhension de la pile.
La prise d'une pile qui se fait par des pinces latérales est en effet difficile à réaliser de façon exacte et répétitive. On utilise par exemple des aiguilles insérées entre deux plaques de carton par un côté de la pile à déplacer, celle-ci soulevant légèrement la pile en biais sur le côté et permettant alors l'introduction d'une ou plusieurs plaques fines ou pelles sous la pile à soulever
Avec un tel système, la préhension d'un nombre exact de plaques n'est cependant pas garantie.
Les solutions connues présentent de plus les inconvénients suivants.
Elles limitent tout d'abord les possibilités de préhension des découpes.
En effet il est nécessaire que deux bords opposés des découpes soient accessibles pour que celles-ci puissent être prises avec des pinces.
Elles ne conviennent pas non plus si les formes des découpes permettent leur imbrication sur des palettes empêchant leur préhension rapide et fiable.
Un autre inconvénient réside dans l'impossibilité d'atteindre les découpes situées tout en bas de la palette, impossible à extraire automatiquement. Elles sont donc souvent perdues, ce qui génère un déchet important, ou doivent être saisies manuellement avec les inconvénients mentionnés ci-avant.
Enfin si les palettes ont été secouées pendant les manipulations qui précèdent leur positionnement en zone de dépilage, les découpes d'une même palette vont s'être déplacées et vont souvent s'être imbriquées les unes entre les autres, ce qui empêche leur saisie correcte.
En ce qui concerne ce dernier inconvénient, on connaît certes un procédé consistant à mesurer précisément par des moyens optiques, la position des découpes sur le dessus d'une pile pour faciliter leur saisie mais il nécessite alors un éclairage spécifique et des capteurs sophistiqués qui sont souvent considérés comme trop coûteux ou trop complexes, et qui surtout, vont limiter les cadences.
En effet les moyens optiques n'ont accès en visuel aux découpes que lorsque ces dernières ne sont pas elles-mêmes masquées par les moyens de préhension par aspiration en général utilisés.
L'information issue des moyens optiques étant complexe et nécessitant des temps de traitement assez longs, cela réduit nécessairement les cadences qui doivent en effet s'adapter aux temps de calcul.
Enfin lorsque les découpes sont de faibles grammages, celles-ci ont tendance à se coller les unes aux autres et empêcher de ce fait une préhension à forte cadence.
La présente invention vise à palier ces inconvénients, en proposant un dispositif et un procédé répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle autorise la formation d'une boîte d'emballage directement ou par le biais d'une pile de découpes unitaires intermédiaires à haute cadence et sans interruption tout en proposant un système d'alimentation initiale des découpes peu ordonnées et/ou se chevauchant et permettant d'améliorer considérablement les conditions de travail des opérateurs .
Pour ce faire l'invention part de l'idée de dissocier la décharge initiale d'une pile de découpes quelconque (sans exigence sur leur position précise), de celles de la pile précise de découpes pour une utilisation ultérieure plus fine et plus rigide (formation de boîtes par exemple) par le biais d'un tapis de transfert intermédiaire qui joue un rôle de tampon .
Dans un mode de réalisation, cela se fait grâce à la constitution d'une pile précise de découpes unitaires .
L'invention trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine de la formation de boîtes à partir de découpes ou plaques en carton ondulé de faible grammage (< à 120 g/m2) pour l'industrie ou 1 'agro¬ alimentaire, à forte cadence.
Avec l'invention il va être possible d'effectuer automatiquement et sans erreur le dépilage de découpes sans avoir à procéder à une vérification préalable par un opérateur du caractère correctement empilé verticalement des découpes et/ou à leur retaquage souvent difficile.
En proposant ensuite un système permettant une prise unitaire de chaque découpe, elle autorise alors une mise en volume optionnelle rapide après encollage de ladite découpe par le même outil, l'inscription d'un code barre par encrage et/ou la fixation d'une puce RFID ou de tout autre moyen de repérage, pouvant également s'effectuer en même temps et dans la continuité du mouvement.
Elle permet également d'accéder à toutes les découpes des palettes sans perdre les dernières découpes.
L'invention propose pour ce faire, de saisir par couches, les plaques mal alignées issues d'une même palette, et situées sur le dessus d'une pile, de les décharger sur un tapis intermédiaire en mono couche, puis une fois les découpes parfaitement repérées, de les reprendre une par une pour constituer une pile précise qui va alors pouvoir être utilisée à forte cadence, comme magasin d'alimentation vertical d'une formeuse par exemple.
En transférant simplement d'un bloc après saisie à partir de leur palette de stockage initiale, chaque couche de découpes tout en les repérant sur un tapis intermédiaire, pour ensuite les reprendre une par une (après donc les avoir fait avancer horizontalement jusqu'à un plan de prise des découpes une par une) il va être possible de placer de façon précise chaque découpe à un poste ultérieur de traitement sans être gêné.
L'invention va donc permettre des cadences importantes notamment de formation de caisses (supérieur à soixante caisses par minute par exemple) .
Un dépilage prévu par le dessus permet de plus l'allégement de la mécanique et du réglage par utilisation par exemple de servo-moteurs , en supprimant le chenal de transfert ainsi que le cadre mobile des magasins connus sous la dénomination klik/klok de l'art antérieur.
Dans ce but l'invention propose notamment un dispositif de placement d'une découpe à un emplacement déterminé à partir d'au moins une pile initiale verticale de découpes en carton ondulé, stockées sous forme de couches successives d'une ou plusieurs découpes, caractérisé en ce que il comprend des moyens de dépilage des couches de découpes par aspiration couche par couche, lesdits moyens de dépilage comportant des moyens de déplacement d'un bloc en Ox, Oy, Oz de la couche de découpes du dessus pour la déposer sur un tapis de transfert à une première cadence,
en ce qu'il comprend ledit tapis de transfert et de maintien en position de la couche sur une distance et pendant un temps déterminé, pour amener ladite couche à un autre emplacement par ledit tapis,
en ce qu'il comprend des moyens de mesure et des moyens de calcul pendant le transfert, de la position de la ou des découpes de ladite couche sur le tapis par rapport à un repère Ox, Oy déterminé,
et en ce qu'il comprend des moyens de préhension à l'autre emplacement du tapis des découpes identifiées de ladite couche une par une dans l'ordre de leur superposition et/ou en fonction de leur imbrication, et de placement audit emplacement déterminé à une seconde cadence, supérieure ou égale à la première.
Avantageusement il comporte des moyens d'avancée de la pile initiale au fur et à mesure de son dépilage.
Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
- les moyens d'avancée de la pile initiale comporte un plateau élévateur de la pile verticalement jusqu'à un premier plan de prise pour la couche de découpe (s) du dessus ;
- le tapis de transfert comporte des moyens de maintien par aspiration des couches qu'il véhicule dans une position précise et bloquée en translation par rapport à lui . Dans un autre mode de réalisation, les moyens de maintien sont formés par la matière et/ou le caractère adhérant du tapis lui-même ;
- le dispositif comprend de plus des moyens de taquage de chaque découpe à ladite position déterminée pour former une pile verticale de découpes cadrées ;
- le tapis est agencé pour véhiculer deux couches de découpes successives ;
- le dispositif comporte des moyens de maintien en partie haute de la pile initiale lorsque la couche de découpes du dessous de la pile a atteint un niveau déterminé et des moyens de mise en place automatique d'une nouvelle pile initiale en dessous de la partie restante de la précédente pile, propre à garantir la continuité du dépilage ;
les moyens de maintien en partie haute comprennent des taquets pilotés (commandés par exemple électriquement) entre une position de glissement le long de la pile de découpes et une position de soutien du fond de la pile sous l'effet de la gravité ;
les moyens de mesures comportent des moyens optiques de repérage en X, Y, Z de la position (pi) de la couche de découpe (s) placée sur le tapis de transfert au moment du dépôt, et les moyens de calcul sont agencés pour calculer la position en x, y, Θ ( PJ) des découpes une par une et/ou de la découpe du dessus après transfert à l'autre emplacement du tapis ;
- le dispositif comporte des moyens de calcul, à partir de la position (pj) de la découpe identifiée comme étant celle du dessus, de la trajectoire des moyens de préhension en fonction de la dite position (Pj), agencés pour commander le déplacement desdits moyens de préhension entre une position de saisie de la découpe et une position de positionnement à l'emplacement déterminé et/ou sur un poste de travail déterminé ;
le dispositif comporte des moyens d'aide au décollement de la couche du dessus du reste de la pile, par soufflage d'air rasant sur le dessus de la découpe ;
l'air soufflé est injecté par des buses inclinées par rapport à la surface de la couche du dessus à une pression comprise entre 1 et 2 bars relatifs ;
- les moyens de dépilage comportent un système embarqué muni d'un bras robotisé de déplacement de ladite couche de découpes à un poste suivant, en vue de son transfert sur le tapis de transfert, avant retour à vide pour saisir la couche de dessus suivante ;
le dispositif comporte de plus des moyens d'encollage de ladite découpe saisie après transfert par le tapis de transfert, avant l'emplacement déterminé qui est un poste de formage d'un emballage ;
- le dispositif comporte plusieurs bras robotisés travaillant en parallèle ;
la pile initiale verticale de découpes étant placée sur une palette disposée sur un plateau élévateur, ledit plateau élévateur est agencé pour déplacer verticalement ladite palette et les découpes qu'elle supporte jusqu'à un plan d'observation et de prise, et le dispositif comporte des moyens de détection visuelle ;
- le dispositif comporte un poste de formage par enroulement des découpes autour d'un volume déterminé, par exemple un mandrin.
Elle propose aussi un procédé pour le placement d'une découpe à un emplacement déterminé, ainsi que pour la réalisation d'une pile et/ou la formation de boîtes d'emballage à section polygonale à partir d'un dispositif tel que décrit ci-avant.
L'invention propose également un procédé pour le placement d'une découpe à un emplacement déterminé, à partir d'un magasin formé d'au moins une pile initiale verticale de découpes de matière en feuille de carton ou carton ondulé, stockées sous forme de couches successives comprenant au moins deux découpes plus ou moins surchappantes , caractérisé en ce que on amène la couche de découpes du dessus de la pile à une hauteur déterminée,
on saisit ladite couche de découpes par aspiration à l'aide de moyens de dépilage,
on déplace ladite couche de découpes à l'aide desdits moyens de dépilage comprenant un bras robotisé à une première cadence,
en la libérant à l'extrémité d'un tapis de transfert ,
on mesure avec des moyens optiques la position (p±) de la couche relative à un repère Ox, Oy,
on transfert ladite couche en la maintenant fixe à un autre emplacement,
on calcule les positions (pj, p-j, P"j ...) de la découpe du dessus et des découpes successives dans ladite couche pendant ledit transfert, et à partir dudit autre emplacement, on dépile les découpes identifiées de ladite couche une par une dans l'ordre de leur superposition et/ou en fonction de leur imbrication, pour placer lesdites découpes à l'emplacement déterminé à une seconde cadence,
le cycle d'étapes ci-dessus étant par ailleurs effectué au fur et à mesure avec les couches de dessus suivantes.
Avantageusement on maintient la pile en partie haute lorsque la couche du dessous de la pile a atteint un niveau déterminé, on descend l'élévateur vertical, on met en place automatiquement sur ledit élévateur une nouvelle pile en dessous de la partie restante de la précédente pile, et on remonte l'élévateur vertical pour que la découpe du dessous de la pile en partie haute repose sur la couche du dessus de la nouvelle pile, pour garantir la continuité du dépilage des couches.
Dans un autre mode de réalisation, avantageusement on sépare la couche de découpes de dessus du reste de la pile initiale par des moyens de pré-dépilage, puis on efface les moyens de pré-dépilage, avant de dépiler par aspiration.
Egalement avantageusement on utilise plusieurs bras robotisés à travailler en parallèle.
Avantageusement on mesure télémétriquement la position (pi) de la couche de dessus, on calcule les positions (pj, p- j , P" j , ...) de la découpe du dessus et des découpes successives de ladite couche, et on calcule à partir de ces dernières les trajectoires des moyens de dépilage vers l'emplacement déterminé pendant le temps masqué des déplacements sur le tapis de transfert et on renouvelle l'opération pour chacune des découpes qui suivent.
Egalement avantageusement on aide au décollement de la découpe du dessus par soufflage d'air rasant sur le dessus de la découpe.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation donnés ci-après à titre d'exemples non limitatifs.
Elle se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels :
La figure 1 est une vue schématique en perspective montrant le principe d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention.
Les figures 1A et 1B illustrent les principes de placement d'une couche sur le tapis de transfert du dispositif de la figure 1.
La figure 2 montre une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une partie de dispositif selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici.
La figure 3 est une vue schématique en perspective illustrant un mode de réalisation de la partie de dispositif attenante à la partie illustrée sur la figure 2, au niveau de l'emplacement déterminé, avec moyens de taquage.
La figure 4 montre schématiquement en perspective les moyens de dépilage d'une couche de découpes du dispositif de la figure 2.
La figure 5 est une vue en perspective du dispositif de la figure 2 au niveau des moyens optiques et du début du tapis de transfert.
La figure 6 est une vue en perspective du dispositif de la figure 2 au niveau des moyens de préhension des découpes du dessus pour placement à l'emplacement déterminé.
Les figures 7 à 9 montrent des vues latérales d'un mode de réalisation des moyens d'avancée de la pile initiale.
La figure 10 est une vue schématique en coupe illustrant le décollage par soufflage sur une couche de découpes.
Dans la suite de la description on utilisera les mêmes numéros de références pour désigner des éléments identiques ou similaires.
La figure 1 montre schématiquement un dispositif 1 illustrant le principe de fonctionnement selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit.
A partir d'une palette 2 comprenant des piles 3, 3', 3'' de découpe 4, 4', 4'' formant une couche de découpes successives 5, on dépile (flèche 6) et on vient placer d'un bloc en Ox, Oy, Oz la couche de découpe du dessus pour le déposer sur un tapis de transfert 7 à une première cadence (par exemple trente coups/minute) .
La palette comporte des moyens d'avancée (flèche 8) de la pile initiale au fur et à mesure de son dépilage de façon à garantir un plan de prise 9 de la couche du dessus 5 identique.
Le tapis de transfert comporte des moyens d'aspiration (non représentés) qui permettent de maintenir en place la couche 5 pendant son transfert entre une première position ou emplacement de dépose 10 et une deuxième position ou emplacement de reprise 11. Le tapis de transfert 7 permet ainsi le transfert et le maintien en position de la couche 5 sur une distance et pendant un temps déterminé dépendant de la vitesse de déplacement du tapis de transfert (flèche 12) .
En faisant plus particulièrement référence à la figure 1A, le dispositif 1 comprend des moyens de mesure schématisés en trait mixte 13 (capteur optique par exemple) et des moyens de calcul 14 (microprocesseur) pendant le transfert 12 de la position des découpes 4, 4', 4'' desdites couches 5 sur le tapis par rapport à un repère Ox, Oy déterminant le plan dudit tapis 7.
Le dispositif 1 comporte de plus des moyens de préhension (flèche 15) à l'autre emplacement 11 sur le tapis 7 des découpes identifiées 4, 4', 4'' une par une, dans l'ordre de leur superposition et en fonction de leur imbrication et de placement (flèche 16) des découpes identifiées, une par une audit emplacement déterminé (plan 17) par exemple constitué par le plan supérieur d'une pile de découpes 18 parfaitement taquées, qui vont pouvoir ensuite être évacuées (flèche 19) de façon connue en elle-même.
Le dépilement et le placement (flèches 15 et 16) s'effectue à une seconde cadence, par exemple supérieure à la première, par exemple (quarante coups/minute) .
En résumé, on constate donc que le dispositif 1 va permettre de dépiler les couches de découpes 5, par exemple appartenant à une palette 2 constituée de plusieurs piles 3, 3', 3'' de découpe 4, 4', 4'', à partir de celle-ci, afin de constituer une seule pile 18, qui va permettre de charger une machine et /ou un magasin à plat et/ou incliné.
Le dispositif 1 a donc trois fonctions séparées, à savoir une fonction de dépilage (flèches 6 et 8) qui permet d'organiser la gestion de la palette et l'extraction des couches, une fonction de transfert (flèche 12) de la couche extraite jusqu'à un poste d'empilage, et une fonction d'empilage et d'évacuation (flèche 15, 16 et 19) où les découpes sont prises de façon unitaire de façon à constituer une autre pile.
La fonction de dépilage (flèches 6 et 8), qui permet donc la gestion de la palette et l'extraction de la couche, est plus particulièrement détaillée en référence à la figure 1B.
La palette 2 constituée de plusieurs piles 3, 3', 3'' ayant la même forme et les mêmes dimensions est mise en référence sur un plateau élévateur 20.
Elle est par ailleurs mise à niveau constant par le biais de cellules 21 qui interrompent la montée de l 'élévateur .
A chaque perte de ces cellules, l'élévateur monte de nouveau pour les atteindre.
Ce cycle se répète jusqu'à ce que le plan haut de l'élévateur soit atteint, correspondant à la fin de la consommation de toutes les piles.
Dans un mode de réalisation, une fois le point haut atteint, l'élévateur 20 redescend avec la palette vide qui pourra alors être évacuée.
Dans un autre mode de réalisation qui sera décrit en référence aux figures 7 à 9, la continuité d'alimentation des découpes est préservée. Des moyens processeurs 22, permettent de gérer le fonctionnement d'un tel mode de réalisation, l'extraction de la couche se faisant par l'intermédiaire de moyens de préhension qui seront détaillés plus précisément ci-après.
Dans le principe, la palette en place sur l'élévateur 1 est à niveau constant. Cette information autorise un robot (flèche 6) équipé d'un préhenseur par exemple à aspiration par ventouses, à prendre toutes les découpes d'une même couche située donc au niveau de la surface supérieure de la palette .
La palette étant donc constituée de n piles (dans l'exemple présent trois), cette fonction permet de prendre n découpes de carton sur la palette quelle que soit leurs positions.
Une fois prise, cette couche est transférée par le robot vers un poste fixe de traitement, en l'espèce l'emplacement 10 sur le tapis de transfert, puis le robot retourne chercher une autre couche.
En revenant à la figure 1A, on a représenté plus précisément la partie du dispositif 1 permettant d'effectuer la fonction de transfert de la couche extraite et de transport de celle-ci.
La couche 5 déposée est traitée par un système de vision 2D 23, connu en lui-même, comprenant les moyens de mesure optique 13 et de calcul 14 décrits ci-avant .
Ce système de vision 2D 23 permet d'établir la position, au millimètre près dans le repère de vision, de chaque découpe constituant la couche et prend en compte les chevauchements éventuels. Le système de vision transmet alors à la fonction empileur, c'est à dire le calculateur 14, les valeurs en X, Y et Θ de chaque découpe de carton, ce qui va établir l'ordre de préhension par les moyens aspirants 24.
Une fois le traitement de vision terminé, un signal permettant de commencer le transfert de découpe à l'ordinateur 14 et d'indexer les positions des découpes en fonction de la position du transfert est transmis.
Le transfert des découpes vers la fonction empileur est assuré par le tapis qui est par exemple un tapis adhérent ou un tapis par aspiration, ce qui permet de maintenir les découpes dans leur repère de vision de façon précise (en Ox, Oy) .
Les découpes 4, 4', 4'' avancent alors vers l'emplacement 11 du tapis qui va permettre la mise en œuvre de la fonction empileur.
On aura noté que la zone de dépose de la couche est la zone de traitement de la vision ou de mesures optiques (trait mixte 13 sur la figure 1A en forme de cône) , le transfert des découpes se faisant après le traitement de la vision par le tapis aspirant et/ou adhérent .
Encore une fois, cette prise des mesures de la position, c'est à dire de l'emplacement et/ou des surchappements des découpes, s'effectue par le système de vision comprenant les moyens de vision et de traitement connus en eux-mêmes.
Enfin, la dernière étape, concernant la fonction empileur dans lequel la prise des découpes se fait de façon unitaire, est effectuée pour constituer la pile A partir des données transmises par la vision et un codeur (non représenté) associé au transfert des découpes, un robot à quatre axes (au moins) vient chercher les découpes sur le transfert de la découpe (flèches 15 et 16) grâce à des ventouses aspirantes.
En d'autres termes, les découpes sont prises en fonction de la position du transfert et de l'ordre de prise qui ont été transmis par le système de vision et au vu des calculs associés.
De ce fait, le robot quatre axes peut prendre les découpes à vitesse nulle comme à vitesse établie dès que la découpe à prendre est dans le champ de repérage du robot .
Pour une meilleure prise en cas de transfert des découpes sur tapis aspirant, la dernière partie du tapis a une portion au niveau de l'autre emplacement 11, dont le vide est moins important que celui de la première partie.
Ainsi le vide du robot pourra vaincre plus facilement le vide du tapis et prendre la découpe.
La prise du robot est faite unitairement et la découpe se fait à poste fixe par exemple dans un entonnoir (non représenté), contre une butée etc.
Dans un mode de réalisation, un système de retaquage, qui va être précisé ci-après en référence à la figure 3, permet de recentrer la découpe, avant d'ouvrir les trappes qui permettront, soit de charger directement un magasin vertical ou incliné d'une machine, soit de constituer une seule pile sur un chariot et/ou toutes autres réalisations, lorsque l'on souhaite former un emballage dans la continuité du procédé par exemple. Avantageusement, la vision de la couche permettant la mesure des paramètres de cette dernière est rendue plus rapide lorsqu'elle est faite sur un fond qui a une couleur optimisée avec la longueur d'onde de l'éclairage. Le convoyeur à aspiration permet quant à lui de traiter mieux les découpes tuilées.
Par ailleurs le traitement des intercalaires (feuilles anti-glisse) prévues dans les palettes, et repéré en fonction par exemple de leur forme particulière, pourra être effectuée afin d'organiser leur évacuation automatique (par entraînement vers le bas grâce au tapis en forme de noria) .
Avec l'invention, on note que la vision qui est précise au millimètre près, donne une excellente répétitivité, les temps de traitement faits par les moyens de mesure et de calcul permettant de gérer les chevauchements de façon complète et rapide.
Par exemple pour des découpes non chevauchantes le temps de traitement sera inférieur à 500 millisecondes.
Pour une découpe posée en travers de deux autres, le temps de traitement de la vision sera compris entre 500 millisecondes et 1 seconde.
Ce temps est avantageusement assujetti à une alarme.
En cas de répétition d'un temps de traitement trop important, un signal est alors transmis pour signaler un éventuel problème récurrent sur la palette consommée .
Ceci permet donc une meilleure assurance qualité de fabrication des palettes. On va maintenant décrire plus précisément les différentes parties d'un dispositif 30 selon l'invention en référence aux figures 2 à 10.
Le dispositif 30 (voir figures 2 et 4) comprend des moyens 31 de dépilage des couches 32 de découpes par aspiration couche par couche.
Les moyens 31 comprennent un système 33 de rampes 34 munies de ventouses 35 de préhension par le dessus et par aspiration des couches, fixée de façon mobile en translation à un pont 36 de transfert en Ox, Oy et Oz desdites couches.
Plus précisément les moyens 31 comprennent un chariot robotisé 37 de transfert horizontal entre la position 38 de prise de la couche 32 et la position 39 de dépose sur le tapis de transfert 40, à une première cadence déterminée, par exemple trente coups/minute. Les couches 32 sont extraites de la pile initiale 41 de découpes qui repose sur une palette 42 de stockage et/ou de transfert maintenue à niveau par un plateau élévateur (non représenté) tel que décrit précédemment.
Pour ce faire, le dispositif 30 comprend des moyens d'avancée de la pile initiale 41 au fur et à mesure de son dépilage (non représentés) .
II comprend de plus le tapis de transfert 40 par exemple adhérant et/ou muni de moyens d'aspiration (non représentés) pour le maintien en position de la couche 32 déposée en 39, sur une distance d et pendant un temps t déterminé, pour amener ladite couche 32 à un autre emplacement 43 (cf. figure 6) par le tapis 40. Celui-ci est par exemple formé par un ruban, de largeur un peu supérieure à celle des couches à dépiler et de longueur un peu supérieure à celle de deux couches, qui tourne sans fin autour de deux axes 44 motorisés.
Selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici (cf. figures 5 et 6), le dispositif comprend des moyens de mesure 45 et de calcul (ordinateur non représenté) , pendant le transfert, de la position de la ou des découpes 46, 47, 48 de la couche 32 sur le tapis par rapport à un repère Ox, Oy déterminé en fonction du tapis.
Les moyens de mesure 45 comportent des moyens optiques (cônes en traits interrompus sur les figures) de repérage en X, Y, Z, par exemple formés par des émetteur/récepteur en lumière de couleur optimisée avec celle du tapis, de la position (pi) de la couche 32 de découpes.
Ces moyens de mesures transmettent en temps réel les informations visuelles obtenues aux moyens de calculs qui sont programmés pour calculer la position en x, y et Θ (pj) des découpes une par une (46, 47, 48) et/ou de la découpe du dessus après transfert à l'autre emplacement 43.
Avantageusement les moyens optiques et/ou moyens télémétriques de mesure de la position (p^) permettent de commander le déplacement des moyens 50 de préhension à l'autre emplacement.
Ceux-ci sont par exemple formés par un robot quatre axes 51 muni de moyens aspirants 52 (ventouses) de saisi de la découpe identifiée (46, 47, 48) pour venir la placer à un emplacement 53 déterminé à une seconde cadence supérieure à la première .
Plus précisément le diagramme des temps suivis est par exemple du type suivant : - initialisation,
- déplacement du chariot robotisé 37 à la référence de la pile 41 (fonction des décalages de format) pour saisir une première couche 32,
- saisie par aspiration de la couche 32,
- déplacement du chariot robotisé et dépose de la couche en 39 sur le tapis 40,
- mesure télémétrique par moyens optiques du type lecteur laser de la position (p^) de la couche par rapport au repère Ox, Oy du tapis,
- transfert vers la position 43 de la couche.
- calcul de la position relative des découpes entre elles en x, y et Θ pendant le transfert,
- une fois la position atteinte, calcul puis descente sur la découpe du robot 51 selon les valeurs calculées ,
- mise sous vide des ventouses 52 pour aspirer la découpe,
- exécution de la trajectoire de mise sur l'emplacement 53 déterminé,
- arrêt du vide pour larguer la découpe au dit emplacement déterminé (par exemple le dessus de la pile 54, cf. figure 3) décrite ci-après,
- retrait des paramètres de la trajectoire de retour pour prendre la découpe suivante,
- exécution de la trajectoire de retour,
- et recommencement du cycle.
On a représenté sur la figure 3 un mode de réalisation de ladite pile 54 de découpes obtenues in fine après réempilage une par une des découpes séparées des couches extraites de la palette et transférées par le tapis 40. Cette pile est formée par la descente guidée par un dispositif 55 formé de montants verticaux 56 de calage des bords latéraux des découpes alimenté par un magasin 57 comprenant des moyens 58 de taquage latéral des découpes avec butées latérales 59, en forme de tampon arrondi, escamotables, qui, une fois la découpe déposée par le robot 51, viennent guider celle-ci vers le dessus 60 de la pile en dessous.
Une fois la pile constituée, elle est évacuée par exemple avec un chariot à palette de façon connue en elle-même .
On a représenté sur les figures 7 à 9, schématiquement , le système de rechargement automatique de la pile de couches selon un mode particulier de réalisation de l'invention.
Ici le dispositif comprend donc des moyens 61 de maintien en partie haute de la pile initiale 41 lorsque la couche de découpes 62 du dessous a atteint un niveau déterminé 63 (cf. figure 9) .
Des moyens de mise en place automatique d'une nouvelle pile initiale (non représentée) en dessous de la partie restante de la précédente pile sont alors prévus pour garantir la continuité du dépilage.
Plus précisément (cf. figures 7 et 8), au fur et à mesure du fonctionnement des moyens de dépilage, la pile 41 de couches se vide et le plateau formé par les cornières 64, qui supportent la dernière couche 62, monte. Il arrive un moment où il se trouve dans une position telle que peuvent automatiquement se déclencher les moyens 65 de maintien en partie haute de la pile.
Ces moyens sont par exemple constitués par des taquets 66 pilotés, mobiles entre une position 67 de glissement le long du bord 68 de la pile de couches et une position 69 (cf. figure 9) de soutien du fond de la pile.
Plus précisément les moyens 65 de maintien comprennent les taquets 66 formés par une pièce pilotée en rotation par rapport à un axe 70 solidaire d'une tige 71 de réglage en hauteur fixée au châssis 72 du dispositif.
Les taquets présentent un ergot 73 d'extrémité agencé pour glisser le long du bord de la pile.
L'ergot 73 présente par exemple une section sensiblement triangulaire formant une pointe de contact avec le bord de la pile.
Lorsque la pointe de l'ergot 73 n'est plus en contact avec le bord de la pile, parce que celle-ci est trop haute, le taquet est piloté pour pivoter autour de son axe 70.
Il est alors agencé pour se placer dans une position 69 de butée horizontale sur laquelle la dernière découpe 62 peut venir reposer libérant le plateau formé par les cornières 64.
Il est alors possible de le redescendre en actionnant le vérin pousseur 74 verticalement jusqu'à sa position basse initiale. On peut ensuite remettre en place sur ledit plateau une nouvelle pile de découpes par exemple en la poussant à partir d'une palette .
Il suffit alors de remonter la pile jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec les ergots 73, qui vont alors pivoter jusqu'à ce que la dernière couche du reste de pile du dessus vienne en contact avec la première découpe de la pile du dessous. On reconstitue ainsi en totalité une pile sans rupture de charge .
Selon un mode de réalisation de l'invention (cf. figure 10) le dispositif comporte également des moyens 75 d'aide au décollement de la découpe du dessus par soufflage d'air rasant 76 sur le dessus de la pile.
Ici l'air soufflé est injecté par des buses 77 inclinées par rapport à la surface de la couche du dessus à une pression comprise entre 1 bar et 2 bars relatifs .
On va maintenant décrire la mise en œuvre du procédé et du dispositif selon l'invention en faisant plus particulièrement référence aux figures 4 à 9.
A partir d'une palette comprenant une pile verticale 41 de couches de découpes imbriquées, on amène la couche du dessus à une hauteur déterminée, on saisit (figure 4) la couche par aspiration à l'aide des moyens de dépilage à une première cadence, et on transfère sur le tapis ladite couche.
Plus précisément le robot permet d'amener d'un seul mouvement, après arrachage de la couche, celle- ci à son poste de transfert sur le tapis 40.
On mesure optiquement les caractéristiques de la couche, puis pendant le transfert, on calcule la position x, y, Θ de chaque découpe de sorte qu'elle soit précisément connue quand la couche atteint le poste de préhension par le robot quatre axes. Celui- ci étant alors programmé en conséquence, vient prendre les découpes une par une et les dépose sur la pile 54 (via le système de retaquage) à une seconde cadence déterminée. La pile 54 est ensuite transférée vers le poste de formage d'une boîte par exemple autour d'un mandrin 98.
Comme présenté sur les figures, et lorsque la couche inférieure des piles dépassent un certain niveau, l'automate détecte le basculement des taquets, de façon connue en elle-même.
Sans arrêter le dispositif, qui continue à vider les piles au-dessus desdits taquets, le chariot 64 redescend, et se met en position pour recevoir la pile en attente.
Celle-ci est alors poussée de façon connue et automatiquement pour se positionner sous le reste de pile précédente.
Puis la nouvelle pile est remontée pour s'intégrer au reste de la pile précédente, évitant de ce fait toute rupture de cadence dans la formation des boîtes .
Comme il va de soi et comme il résulte également de ce qui précède, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation plus particulièrement décrits. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes et notamment celles où les découpes sont de formes différentes, celles où on encolle à la sortie du tapis de transfert pour enrober dans la foulée autour d'un mandrin ou celles où plusieurs couches successives sont disposées sur le tapis (plus de deux) .

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de placement d'une découpe à un emplacement déterminé à partir d'au moins une pile initiale verticale de découpes en carton ondulé, stockées sous forme de couches successives d'une ou plusieurs découpes, caractérisé en ce que il comprend des moyens de dépilage des couches de découpes par aspiration couche par couche, lesdits moyens de dépilage comportant des moyens de déplacement d'un bloc en Ox, Oy, Oz de la couche de découpes du dessus pour la déposer sur un tapis de transfert à une première cadence,
en ce qu'il comporte des moyens d'avancée de la pile initiale au fur et à mesure de son dépilage,
en ce qu'il comprend ledit tapis de transfert et de maintien en position de la couche sur une distance et pendant un temps déterminé, pour amener ladite couche à un autre emplacement par ledit tapis,
en ce qu'il comprend des moyens de mesure et des moyens de calcul pendant le transfert, de la position de la ou des découpes de ladite couche sur le tapis par rapport à un repère Ox, Oy déterminé,
et en ce qu'il comprend des moyens de préhension à l'autre emplacement du tapis des découpes identifiées de ladite couche une par une dans l'ordre de leur superposition et/ou en fonction de leur imbrication, et de placement audit emplacement déterminé à une seconde cadence, supérieure ou égale à la première.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'avancée de la pile initiale comporte un plateau élévateur de la pile verticalement jusqu'à un premier plan de prise pour la couche de découpe (s) du dessus.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tapis de transfert comporte des moyens de maintien par aspiration des couches qu'il véhicule dans une position précise et bloquée en translation par rapport à lui .
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens de taquage de chaque découpe à ladite position déterminée pour former une pile verticale de découpes cadrées.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tapis est agencé pour véhiculer deux couches de découpes successives.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte des moyens de maintien en partie haute de la pile initiale lorsque la couche de découpes du dessous de la pile a atteint un niveau déterminé et des moyens de mise en place automatique d'une nouvelle pile initiale en dessous de la partie restante de la précédente pile, propre à garantir la continuité du dépilage.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de maintien en partie haute comprennent des taquets pilotés pivotant entre une position de glissement le long de la pile de découpes et une position de soutien du fond de la pile sous l'effet de la gravité.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de mesures comportent des moyens optiques de repérage en X, Y, Z de la position (pi) de la couche de découpe (s) placée sur le tapis de transfert au moment du dépôt, et les moyens de calcul sont agencés pour calculer la position en x, y, Θ (pj) des découpes une par une et/ou de la découpe du dessus après transfert à l'autre emplacement du tapis.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à partir de la position (pj) de la découpe identifiée comme étant celle du dessus, il comporte des moyens de calcul de la trajectoire des moyens de préhension successifs en fonction de la dite position (pj) agencés pour commander le déplacement desdits moyens de préhension successifs entre une position de saisie de la découpe et une position de positionnement à l'emplacement déterminé et/ou sur un poste de travail déterminé.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte des moyens d'aide au décollement de la couche du dessus du reste de la pile, par soufflage d'air rasant sur le dessus de la découpe.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'air soufflé est injecté par des buses inclinées par rapport à la surface de la couche du dessus à une pression comprise entre 1 et 2 bars relatifs.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de dépilage comportent un système embarqué muni d'un bras robotisé de déplacement de ladite couche de découpes à un poste suivant, en vue de son transfert sur le tapis de transfert, avant retour à vide pour saisir la couche de dessus suivante.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte de plus des moyens d'encollage de ladite découpe saisie après transfert par le tapis de transfert, avant l'emplacement déterminé qui est un poste de formage d'un emballage.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte plusieurs bras robotisés travaillant en parallèle .
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le magasin de découpes comprenant une palette, le plateau élévateur est agencé pour déplacer verticalement ladite palette et les découpes qu'elle supporte jusqu'à un plan d'observation et de prise, et le dispositif comporte des moyens de détection visuelle .
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comporte un poste de formage par enroulement des découpes autour d'un volume déterminé, par exemple un mandrin.
17. Procédé pour le placement d'une découpe à un emplacement déterminé, à partir d'un magasin formé d'au moins une pile initiale verticale de découpes de matière en feuille de carton ou carton ondulé, stockées sous forme de couches successives comprenant au moins deux découpes plus ou moins surchappantes , caractérisé en ce que
on amène la couche de découpes du dessus de la pile à une hauteur déterminée,
on saisit ladite couche de découpes par aspiration à l'aide de moyens de dépilage,
on déplace ladite couche de découpes à l'aide desdits moyens de dépilage comprenant un bras robotisé à une première cadence,
en la libérant à l'extrémité d'un tapis de transfert ,
on mesure avec des moyens optiques la position (Pi) de la couche relative à un repère Ox, Oy,
on transfert ladite couche en la maintenant fixe à un autre emplacement,
on calcule les positions (p , p'j ...) de la découpe du dessus et des découpes successives dans ladite couche pendant ledit transfert,
et à partir dudit autre emplacement, on dépile les découpes identifiées de ladite couche par une par une dans l'ordre de leur superposition et/ou en fonction de leur imbrication, pour placer lesdites découpes à l'emplacement déterminé à une seconde cadence,
le cycle d'étapes ci-dessus étant par ailleurs effectué au fur et à mesure avec les couches de dessus suivantes.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que on maintient la pile en partie haute lorsque la couche du dessous de la pile a atteint un niveau déterminé, on descend l'élévateur vertical, on met en place automatiquement sur ledit élévateur une nouvelle pile en dessous de la partie restante de la précédente pile, et on remonte l'élévateur vertical pour que la couche du dessous de la pile en partie haute repose sur la couche du dessus de la nouvelle pile, pour garantir la continuité du dépilage des couches .
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 et 18, caractérisé en ce que on utilise plusieurs bras robotisés à travailler en parallèle .
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que on mesure optiquement la position (p^) de la couche de dessus, on calcule les positions (pj, p-j, P"j, ...) de la découpe du dessus et des découpes successives de ladite couche, et on calcule à partir de ces dernières les trajectoires des moyens de dépilage vers l'emplacement déterminé pendant le temps masqué des déplacements sur le tapis de transfert et on renouvelle l'opération pour chacune des découpes qui suivent .
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que on aide au décollement de la couche du dessus par soufflage d'air rasant sur le dessus de la découpe.
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