FR2743776A1 - Procede et installation pour deposer un groupe de paquets a l'interieur d'un conteneur - Google Patents

Abstract

Le procédé selon l'invention consiste à déplacer chaque paquet de manière espacée sur un transporteur horizontal (4) à tapis mobile, tout en mesurant les dimensions latérale et transversale, à l'amener en butée à l'extrémité aval du transporteur (4) contre un poussoir (7) mobile longitudinalement, à déplacer dans le sens du recul le paquet sur le tapis à l'aide de ce poussoir 7, de manière à le positionner, de manière centrée ou légèrement décentrée, par rapport à l'axe de poussée d'un poussoir transversal (6) en vis-à-vis d'une nacelle (8) située sur le côté du transporteur, cette nacelle ayant un fond ouvrant et étant mobile verticalement de façon qu'une rangée de paquets transférés par le poussoir (6) sur la nacelle puisse être descendue dans le conteneur (C) lequel est agencé pour se déplacer pas-à-pas en-dessous de cette nacelle, et enfin à déposer la rangée dans le conteneur par ouverture du fond de la nacelle. Manutention automatisée de colis, cartons et charges diverses.

Description

PROCEDE ET INSTALLATION POUR DEPOSER UN GROUPE DE
PAQUETS A L'INTERIEUR D'UN CONTENEUR
La présente invention concerne un procédé pour déposer un groupe de paquets suivant au moins une rangée à l'intérieur d'un conteneur.

Elle concerne également une installation automatisée pour la mise en oeuvre de ce procédé.

L'invention s'adresse plus particulièrement à des paquets qui ont une forme générale parallélépipèdique rectangle, ou approximativement parallélépipèdique rectangle.

L'invention a été conçue et mise au point dans le cadre d'une application particulière, à savoir la conteneurisation automatique de paquets de publications et de cartons fardelés et/ou cerclés en provenance d'un trieur.

Les colis sont des fardeaux de magazines, quelque fois composés de deux paquets juxtaposés, de formats variables, cerclés, fardelés, et des cartons cerclés de surface de base identique mais de hauteur légèrement variable.

La masse des colis à conteneuriser est très variable, comprise entre 1 et 26 kilogrammes.

A titre indicatif, les paquets ont les dimensions suivantes:
- longueur comprise entre 145 et 500 mm;
- largeur comprise entre 100 et 380 mm;
- hauteur comprise entre 35 et 400 mm.

Les cartons ont une longueur de 480 mm, une largeur de 350 mm, et une hauteur comprise entre 170 mm et de 150 mm.

Enfin, les conteneurs destinés à recevoir ces colis ont une longueur hors tout de 1200 mm, une largeur hors tout de 800 mm, une hauteur hors tout de 900 mm et une masse maximale en charge de 500 kg.

L'objectif de l'invention est de proposer un procédé et une installation permettant de déposer automatiquement, et avec le moins de perte de place possible ce type de colis - qui, conventionnellement, sera désigné par le terme générique " paquet" dans la description et les revendications qui suivent - ceci à une cadence élevée, le flux horaire global recherché étant de l'ordre de 300 paquets à l'heure.

A la connaissance de la demanderesse, il n'existe pas dans l'état de la technique de procédé ni d'installation conçus pour ce type d'opérations automatisée.

Le procédé selon l'invention est remarquable par le fait qu'il consiste à prévoir les étapes suivantes:
a) on déplace les paquets à la queue-leu-leu, de manière espacée sur un transporteur horizontal à tapis mobile de telle manière que l'un de ses côtés soit sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du transporteur;
b) au cours de ce déplacement, on mesure les dimensions des côtés longitudinal et transversal de chaque paquet;
c) on amène successivement chaque paquet en butée à l'extrémité aval du transporteur contre un poussoir - dit longitudinal - mobile longitudinalement, en sens contraire du sens d'avance du transporteur;;
d) à l'aide de ce poussoir, on fait reculer longitudinalement le paquet, en le faisant glisser à contre sens sur le transporteur, sur une course qui est fonction de la dimension longitudinale préalablement mesurée du paquet, de manière à le centrer sur une nacelle à fond ouvrant surplombant le conteneur et disposée sur l'un des côtés du transporteur, cette nacelle étant mobile verticalement;
e) au moyen d'un autre poussoir - dit transversal -, on transfère le paquet transversalement, sur la nacelle, la course du poussoir étant fonction de la dimension transversale, préalablement mesurée du paquet;
f) on réitère ces opérations de manière à former sur la nacelle une rangée de paquets adjacents, en contact par leurs côtés longitudinaux;
g) on fait descendre la nacelle à l'intérieur du conteneur, à proximité de son fond;;
h) on ouvre le fond de la nacelle de manière à laisser échapper la rangée de paquets et à la déposer au fond du conteneur.

Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, non limitatives de l'invention:
- le procédé prévoit la possibilité de basculement à angle droit des paquets après la mesure de leurs dimensions réalisée à l'étape b), et avant leur mise en butée de l'étape c);
- les paquets viennent en contact par leur petit côté, le cas échéant, après basculement, contre le poussoir longitudinal
- on dépose dans le conteneur plusieurs rangées de paquets, en les juxtaposant les unes à côté des autres, parallèlement à la direction transversale, un dispositif transporteur assurant le déplacement pas-à-pas du conteneur suivant la direction longitudinale pour permettre lajuxtaposition des différentes rangées;;
- on empile plusieurs couches de paquets, ou de rangées de paquets, dans le conteneur, la course de descente de la nacelle dans ce dernier étant contrôlée pour le dépôt des différentes couches;
- on utilise une nacelle dont le fond est constitué d'une paire de volets pivotants articulés chacun autour d'axes transversaux situés sur les bords opposés de la base de la nacelle, et aptes à occuper sélectivement une position sensiblement horizontale dans laquelle le fond de la nacelle se trouve fermé ou une position verticale - ou approximativement verticale - rabattue vers le bas, dans laquelle le fond est ouvert, les rebords libres internes de ces volets, qui sont en regard l'un de l'autre lorsque le fond est fermé, étant situés sensiblement dans le plan vertical transversal médian de la nacelle, la course du poussoir agissant à l'étape assurant le positionnement des paquets - de manière centrée ou légèrement décentrée - par rapport à ce plan médian;
- selon un mode de mise en oeuvre préférentiel, dans lequel on réalise des empilages - ou couches -, on mesure également la hauteur des paquets au cours de leur déplacement sur le transporteur, la course de descente de la nacelle dans le conteneur étant fonction, le cas échéant, de la hauteur maximale des paquets de la rangée préalablement déposée dans celui-ci.

L'installation automatisée, destinée à déposer un groupe de paquets suivant au moins une rangée à l'intérieur d'un conteneur est remarquable en ce qu'elle comprend:
- un transporteur horizontal à tapis mobile;
- un poussoir longitudinal disposé à l'extrémité aval de celui-ci;
- un poussoir transversal placé en amont du poussoir longitudinal;
- une nacelle à fond ouvrant disposée sur le côté du transporteur, dans l'axe de travail du poussoir transversal, cette nacelle étant mobile verticalement;
- un convoyeur mobile pas-à-pas, qui supporte le conteneur et le fait passer en-dessous de la nacelle;
- des moyens de mesure des dimensions des paquets;
- un automate programmable, qui assure la commande et contrôle les mouvements desdits poussoirs, de la nacelle, et du convoyeur en fonction du résultat des mesures dimensionnelles effectuées par lesdits moyens.

Dans un mode de réalisation possible, cette installation comporte un poussoir transversal additionnel situé dans la zone d'entrée dudit transporteur, apte à repousser les paquets transversalement pour les mettre en référence le long de l'un des bords latéraux du transporteur, un codeur incrémental associé à ce poussoir transversal additionnel permettant de mesurer la dimension transversale de chaque paquets
De préférence, cette installation comporte, en amont du transporteur:
- un transporteur gravitaire à rouleaux inclinés, auxquels est associé un jeu de courroies apte à provoquer une préséparation des paquets, tout en les faisant avancer;
- un transporteur-frein à tapis mobile;
- un transporteur-espaceur à tapis mobile.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en représentent, à titre d'exemple un mode de réalisation préféré de l'installation et qui illustrent les différentes étapes du procédé.

Sur ces dessins:
- la figure 1 est une vue schématique, de dessus, de l'ensemble de l'installation
- la figure 2 est une vue schématique, selon un plan vertical disposé transversalement par rapport au transporteur, du poussoir transversal additionnel;
- la figure 3 représente, toujours schématiquement, dans un plan vertical longitudinal, d'une part le poussoir transversal monté à l'extrémité aval du transporteur et d'autre part le poussoir principal transversal (ce dernier étant vu en bout);
- la figure 4 est une vue, dans un plan vertical transversal, du poussoir transversal principal et de la nacelle;
- les figures 5 et 6 sont des vues de face et de côté de la nacelle;
- la figure 7 est une vue schématique, dans un plan vertical longitudinal, du dispositif servant à déplacer la nacelle en direction verticale;;
- la figure 8 est une vue partielle de dessous de la figure 6 - détail vu selon la flèche VIII -, qui montre le système de verrouillage, en position de fermeture, des deux volets constitutifs du fond de la nacelle;
- la figure 9 représente, en coupe transversale, le convoyeur supportant le conteneur;
- les figures 10, 10A, 10B et 10C sont des schémas destinés à faire comprendre comment s'opère la mesure des dimensions longitudinales et transversales d'un paquet au cours de son déplacement sur le transporteur;
- la figure 11 est une vue similaire montrant le basculement - ou retoumement - à angle droit d'un paquet;
- la figure 12 est une vue similaire, qui représente le positionnement du paquet dans l'axe de la nacelle au moyen du poussoir longitudinal;
- les figures 13 et 13A illustrent l'étape de transfert d'un paquet du transporteur dans la nacelle;;
- les figures 13B et 13C illustrent la formation d'une rangée de paquets dans la nacelle, au-dessus du conteneur;
- la figure 14 est un schéma, vu de dessus, illustrant la formation de plusieurs rangées parallèles etjuxtaposées à l'intérieur d'un conteneur;
- les figures 15, 15A et 15B sont des schémas, cette fois vus dans un plan vertical transversal, qui illustrent la conteneurisation d'un empilage de plusieurs couches.

Sur la figure 1, on a représenté deux axes orientés perpendiculaires OX,
OY, qui correspondent à des directions conventionnellement appelées 'longitudinale" et, respectivement, "transversale" dans la suite de la description et dans les revendications.

Comme on le verra par la suite, les paquets vont se déplacer dans un premier temps selon OX (de la gauche vers la droite de la figure), puis selon OY (du haut vers le bas sur la figure).

La référence 1 désigne le convoyeur situé le plus en amont de l'installation, et qui constitue la goulotte de réception des paquets. Il s'agit d'un convoyeur à rouleaux libres qui sont légèrement inclinés vers le bas suivant OY, de telle sorte qu'ils viennent prendre appui contre un jeu de courroies polycordes superposées 1 1 montées sur l'un des bords du convoyeur 1, en l'occurrence son bord droit. La référence 12 se rapporte au rouleau de renvoi aval des courroies 1 1 ; ces dernières sont entraînées en continu par un moteur approprié de manière à faire avancer les paquets, tout en réalisant un premier égrènement - c'est-à-dire une préséparation - de ceux-ci.

A la suite du convoyeur 1 sont installés deux transporteurs à tapis sans fin 2et3.

Le transporteur 2 est un transporteur-frein, dont le rôle est de retenir les paquets situés en amont, si on l'arrête.

Le transporteur 3 est un transporteur espaceur, fonctionnant par accélération pour bien séparer les uns des autres les paquets délivrés par le tapis frein 2.

A la suite du tapis espaceur 3 est installé un transporteur principal 4, dont la fonction est d'acheminer les uns après les autres, de manière séparée, les différents paquets en direction de son extrémité aval, où se trouve un poussoir formant butée pour les paquets, comme cela sera expliqué plus loin.

Alors que le tapis 3 est une bande à forte adhérence apte à assurer une bonne séparation des paquets, le tapis du transporteur 4 est une bande lisse autorisant le glissement des paquets.

Sur le côté du transporteur 4, dans la zone d'entrée de celui-ci, est installée une série de cellules photo-électriques 41, aptes à détecter la mise en référence de la charge le long de l'un des bords du transporteur, en l'occurrence le bord gauche si on considère le sens d'avance OX.

Au transporteur 4 est également associé un codeur incrémental 40, dont la fonction est de mesurer la dimension de la charge suivant l'axe OX.

Toujours dans la zone d'entrée sur le transporteur 4 se trouve un premier poussoir 5 - dit auxiliaire - qui est mobile transversalement - c'est-à-dire suivant la direction OY - et dont la fonction est de repousser les paquets circulant sur le transporteur en direction de la rangée - ou rampe - de cellules 41.

Au poussoir mobile 4 est associé un codeur incrémental 50, apte à mesurer le déplacement du poussoir, et corrélativement, à mesurer la dimension transversale de chaque paquet.

Un peu en aval du poussoir 4 est monté un capteur 42 - ou une batterie verticale de capteurs - servant à mesurer la hauteur des paquets, c'est-à-dire leur dimension suivant la direction verticale, perpendiculaire au plan OX, OY.

Dans cette zone, du même côté du convoyeur que la rampe de cellules 41, se trouve un doigt - ou butée - escamotable 43 dont la fonction est d'assurer, si besoin, le basculement à angle droit des paquets, de manière à modifier leur orientation sur un angle due 90".

Il s'agit d'un doigt mobile transversalement, commandé par un vérin.

En position rétractée, le doigt ne fait pas saillie par rapport au bord longitudinal du transporteur 4.

En revanche, en position d'extension, il fait saillie au-dessus du tapis, et intercepte donc le paquet transporté par ce dernier, provoquant son retournement à angle droit.

A l'extrémité aval du transporteur 4 se trouvent deux poussoirs, I'un référencé 6, agissant transversalement, et l'autre, référencé 7, agissant longitudinalement.

En position d'attente, l'organe de poussée - en l'occurrence une plaque 61 du poussoir 6 se trouve à l'extérieur du convoyeur, derrière l'un des bords longitudinaux de celui-ci, en l'occurrence le même bord que celui où se trouvent la rampe 41 et la butée escamotable 43 (sur la gauche du convoyeur).

L'amplitude de déplacement de l'organe de poussée 61 est suffisante pour transférer les paquets du transporteur 4 sur une nacelle 8 située de l'autre côté du convoyeur, comme cela sera expliqué plus loin.

L'organe de poussée 710 du poussoir longitudinal 7 se trouve, en position d'attente, tout "en bout" du transporteur 4. Il est adapté pour servir de butée à chaque paquet circulant sur le transporteur, puis pour le repousser en arrière, le fond du paquet glissant alors sur le tapis, afin de le positionner en face de l'organe 61 et à le positionner, soit dans l'alignement de la nacelle 8, soit de manière légèrement décentrée par rapport à celle-ci.

A chacun des poussoirs 6, 7 est associé un codeur incrémental 60, respectivement 70, apte à contrôler les courses de déplacement de ces poussoirs.

La nacelle 8 a la forme générale d'un "U" dont la base a (vu de dessus) un contour rectangulaire, avec le grand côté orienté transversalement (parallèlement à OY).

Les branches du "sont des profilés verticaux suspendus à une potence.

La base possède un fond composé de deux volets articulés 81a et 81b, qui peuvent occuper sélectivement soit une position horizontale, dans laquelle le fond est fermé, soit une position verticale - ou approximativement verticale - dans laquelle le fond est ouvert.

Le fonctionnement de ces volets sera expliqué plus loin, plus particulièrement en référence aux figures 5, 6 et 8.

Lorsque le fond est fermé, il se trouve à fleur, c'est-à-dire sensiblement dans le même plan horizontal que le tapis 4.

Une surface d'appui intermédiaire, assurant une continuité pour le transfert des paquets du tapis 4 sur le fond de la nacelle peut avantageusement être prévue. Une telle surface de liaison est représentée du reste, et désignée 401, sur la figure 4.

La nacelle 8 est mobile en direction verticale.

Elle peut être déplacée vers le bas par rapport à sa position d'attente dans laquelle elle se trouve à fleur du tapis 4, pour pénétrer à l'intérieur du conteneur destiné à recevoir les paquets, et qui est référencé C sur les figures.

A la nacelle est associé un codeur incrémental 80 assurant le contrôle du déplacement vertical de la nacelle.

A la figure 1 on a désigné par To le plan vertical et transversal médian de la nacelle, qui coïncide sensiblement avec les bords en regard des deux volets pivotants 81a et 81b lorsqu'ils sont en position relevée (fond fermé).

Ce plan To passe sensiblement par le centre de l'organe de poussée 61.

Le conteneur C est lui-même supporté par un convoyeur 9, qui est mobile dans un mouvement pas-à-pas en direction longitudinale, c'est-à-dire parallèlement à
OX.

Il est agencé pour faire passer le conteneur en-dessous de la nacelle.

Quand la nacelle 8 se trouve en position haute, le fond 81 se trouve audessus du conteneur.

Lorsque la nacelle descend, elle pénètre à l'intérieur du conteneur, comme cela sera expliqué plus loin.

Au convoyeur 9 est associé un jeu de trois capteurs répartis le long de celui-ci, et référencé 90, apte à contrôler et à mesurer le déplacement du convoyeur 9, et corrélativement, du conteneur C porté par celui-ci.

Le convoyeur 9 est un transporteur à chaînes, qui sera décrit plus loin en référence à la figure 9.

Il est prévu par ailleurs des moyens de manutention non représentés, qui permettent d'évacuer un conteneur plein pour le remplacer par un conteneur vide.

A titre indicatif, la portion d'extrémité du convoyeur à rouleaux 1 qui est équipée des courroies 11 possède une longueur de 3 040 mm ; le transporteur 2 a une longueur de l'ordre de 1 000 mm ; le transporteur 3 une longueur de l'ordre de 1 200 mm et le convoyeur 4 une longueur de 2500 mm.

Ces transporteurs ont une largeur hors tout de l'ordre de 870 mm.

Le tapis des transporteurs 2, 3 et 4 se trouve à une hauteur de l'ordre de 1 400 mm par rapport au sol.

En référence à la figure 2, nous allons maintenant décrire la structure et le fonctionnement du poussoir transversal auxiliaire 5.

Celui-ci comprend un châssis mobile équipé d'une plaque de poussée 51 située dans un plan longitudinal vertical, ce châssis étant supporté par des paliers 510, 511 aptes à coulisser sur des barres ou des tubes transversaux fixes 52 disposés à une certaine distance au-dessus du tapis 4 (distance suffisante pour ne pas contrarier le passage des paquets les plus hauts).

On a désigné par la référence 400 la surface d'appui du brin supérieur du tapis 4, surface qui peut, de manière bien connue, consister en une sole de glissement, ou être constituée par des rouleaux transversaux montés fous (rouleaux qui sont visibles à la figure 3).

Le déplacement transversal de la plaque pousseuse 51 est commandé par un motoréducteur électrique 55, via une chaîne ou une courroie de transmission sans fin 54, guidée sur des pignons de renvoi d'extrémité 540, 541, et connectée au châssis mobile 5 au moyen d'un organe de liaison 53.

Le motoréducteur 55 est un motoréducteur frein bi-vitesse de type connu, susceptible de s'arrêter instantanément lorsqu'il a parcouru une certaine course, contrôlée par le codeur 50 qui lui est associé.

Sur la figure 2, on a représenté en traits pleins le poussoir 5 dans sa position d'attente.

La plaque 51 se trouve alors juste à l'aplomb du bord longitudinal droit du tapis 4.

Son déplacement vers le bord opposé - course aller - est symbolisé par la flèche I.

On a représenté en traits interrompus mixtes le poussoir, référencé 5', lorsqu'il a terminé une course aller, et qu'il entame son retour en position d'attente, mouvement symbolisé par la flèche I '.

A titre indicatif, les vitesses aller et retour sont respectivement de 30 et de 60 m/mn (mètres par minute).

Toujours à titre indicatif, la hauteur de la plaque 51 est de l'ordre de 200 mm, son bord inférieur arrivant à faible distance (quelques millimètres) du tapis 4.

Le poussoir longitudinal 7 disposé à l'extrémité aval du transporteur à tapis 4 comprend un châssis mobile horizontal 71 muni à son extrémité tournée vers le transporteur 4 d'un organe pousseur 710 ; ce dernier a la forme d'une plaquette transversale et verticale, de faible hauteur.

Du côté opposé, le châssis 71 porte des paliers aptes à coulisser sur des tubes ou des barres longitudinales fixes 72, également horizontales.

Les moyens d'entraînement du châssis mobile, analogues à ceux mis en oeuvre pour le poussoir 5, comprennent un motoréducteur frein électrique 75, apte à entraîner une chaîne ou une courroie sans fin 74 passant sur des pignons de renvoi 740, 741 dont l'un - en l'occurrence le pignon 741 - est moteur, l'élément 74 étant connecté au châssis mobile au moyen d'une pièce de liaison 73.

Dans sa position d'attente, représentée en traits pleins sur la figure 3, la plaquette 710 constitue une butée pour chaque paquet arrivant à l'extrémité du transporteur 4.

En déplaçant le poussoir vers l'arrière, c'est-à-dire à contre-sens de l'avance du tapis, symbolisé par la flèche J, on peut faire reculer le paquet sur une certaine course afin de l'amener soit dans l'alignement du poussoir 6 et de la nacelle 8, soit dans une position légèrement décalée par rapport à cet alignement, afin de déporter la dépose comme cela sera expliqué plus loin.

Au cours de ce déplacement, le fond du paquet glisse sur le tapis 4, ce dernier continuant à avancer.

A titre indicatif, la vitesse de déplacement du poussoir 7, aussi bien dans le sens aller que dans le sens retour, est de l'ordre de 12 m/mn, sa course de déplacement étant de l'ordre de 250 mm.

Le poussoir transversal 6 est visible à la fois vue de face à la figure 4 et vu de l'arrière à la figure 3.

Sa structure est similaire à celle du poussoir 5.

Il comporte un châssis mobile suspendu, pouvant coulisser sur des guides fixes 62 disposés transversalement et horizontalement au-dessus du transporteur 4. Ce châssis porte une plaque de poussée 61, verticale et longitudinale, ayant, à titre indicatif, une hauteur de 200 mm et une longueur de 400 mm environ.

Cette plaque est échancrée par une découpe rectangulaire vers le bas et vers l'aval du convoyeur, sur une hauteur suffisante pour autoriser le passage de l'organe de poussée 710, même si les mouvements des deux poussoirs viennent à interférer, comme on le comprend à l'observation de la figure 3 sur laquelle une position intermédiaire de la plaquette 710 a été représentée en traits interrompus mixtes.

La présence de cette découpe permet donc au poussoir 61 de commencer sa course aller alors que le poussoir 7 entame sa course retour, ce qui permet de travailler en temps masqués.

Comme c'est le cas aussi pour les autres poussoirs, le châssis mobile du poussoir 6 est entraîné par un motoréducteur-frein électrique 65 via une chaîne ou une courroie de transmission 64 passant sur des pignons 640, 641, et une pièce de liaison 63.

Le déplacement aller du poussoir 6 lui permet de transférer un paquet se trouvant sur le tapis 4, par l'intermédiaire de la pièce d'appui 401 précédemment mentionnée, sur le fond 81 (qui se trouve en position de fermeture) de la nacelle 8.

La structure de cette dernière va maintenant être décrite, en référence aux figures 6, 7 et 8.

La nacelle 8 est portée par un chariot 84 mobile verticalement et dont le dispositif de guidage et d'actionnement sera décrit plus loin en référence à la figure 7.

La nacelle est composée essentiellement d'une paire de traverses horizontales 82 suspendues chacune, dans sa zone centrale, à un montant vertical 83 ; chaque montant 83 est lui-même suspendu à l'extrémité d'une poutrelle transversale et horizontale 830, formant potence, montée sur le chariot 84.

Les éléments 82, 83 et 830 sont des profilés métalliques de section en 'cl", dont l'ouverture est tournée vers l'extérieur.

Chacune des traverses 82 porte, sur sa face interne, une paire de charnières 810 d'axe transversal, servant à l'articulation d'un volet 81. Les références numériques de l'un des volets, et des éléments qui lui sont associés ont été affectés de l'indice a ; les éléments relatifs à l'autre volet ont été affectés de l'indice b.

Comme on le comprend immédiatement à la simple observation de la figure 6, les volets 81a et 81b peuvent occuper sélectivement, soit une position relevée, horizontale, dans laquelle chaque volet constitue le demi-fond de la nacelle.

Les deux volets ont une forme rectangulaire, et présentent les mêmes dimensions, si bien que leurs rebords internes 81 la, 81 lb, qui viennent en vis-à-vis l'un de l'autre lorsque le fond est fermé, se situent sensiblement dans le plan vertical transversal médian To de la nacelle.

Un dispositif de verrouillage permet d'assurer le blocage mutuel des deux volets dans leur position relevée.

Ce système comprend un vérin hydraulique ou pneumatique 87 fixé sous l'un des volets, en l'occurrence sous le volet 81b, et dont la tige porte un coulisseau 870 muni d'une paire de doigts mobiles 871.

Comme on le voit plus particulièrement à la figure 8, lorsque le vérin 87 est rétracté, les extrémités des doigts 871 traversent des ouvertures formées dans les rebords en regard 81 lb et 81 la des volets.

Lorsque le vérin 87 est mis en extension, le coulisseau 870, et corrélativement les doigts 871, sont déplacés vers l'extérieur, si bien que les doigts ressortent des trous, les volets peuvent donc pivoter librement vers le bas, sous l'effet de la gravité, pour occuper une position référencée 81'a et 81'b à la figure 6.

Dans cet état, le fond de la nacelle est ouvert, et le paquet P qui était supporté par les volets peut s'échapper librement vers le bas.

Le paquet P étant centré sur le fond ouvrant, il s'échappe en principe suivant une trajectoire rigoureusement verticale, son fond restant parfaitement horizontal.

Une paire de vérins latéraux 85a, 85b, assurent le relevage du fond par l'intermédiaire d'une paire de bras 86a, 86b qui sont montés pivotants autour d'un axe 860a, respectivement 860b, vertical et transversal.

L'extrémité libre de chaque bras 86a, 86b, porte un galet 861a, respectivement 861b, apte à venir en contact et à rouler contre le fond du volet associé pour provoquer ce relevage.

Sur la figure 6, on a représenté le système commandé par le vérin 85a (rétracté) en position inactive (autorisant la libre ouverture du volet 81a), tandis que le vérin 85b se trouve en extension, maintenant le volet 81b relevé.

Bien entendu, en pratique, le relevage des deux volets se fait simultanément. Après relevage, le système de verrouillage est actionné, et les systèmes de relevage sont à nouveau rendus inactifs.

La figure 7 représente schématiquement le dispositif de commande des déplacements verticaux de la nacelle.

Ce dispositif comprend un bâti formé d'une embase - ou socle - 89 fixée au sol, d'une traverse supérieure 891, et d'une paire de montants verticaux 890 reliant le socle 89 à la traverse 891.

Les montants 890 sont des rails de section en "U" qui servent de guides pour le chariot 84, ce dernier étant muni de galets appropriés 840 assurant son roulement sans jeu dans les guides 890.

Le chariot 84, auquel sont fixées les potences 830 déjà citées, qui supportent la nacelle, est attaché en sa partie médiane, aux extrémités d'une chaîne ou d'une courroie 88.

L'une des extrémité de l'élément 88 est fixée à la face inférieure du chariot, et l'autre à sa face supérieure.

L'élément 88 est guidé à ses parties basse et haute sur des pignons de renvoi 881, respectivement 882.

Le pignon 881 est monté sur l'embase 89 ; le pignon 882 est monté sur la traverse 891.

La chaîne - ou courroie - 88 a une disposition rigoureusement verticale.

L'entraînement de la chaîne, via le pignon 881, est réalisé au moyen d'un motoréducteur frein bi-vitesse, également fixé sur l'embase 89.

Comme déjà dit, à ce motoréducteur est associé un codeur incrémental 80.

La figure 9 représente, en coupe transversale, le convoyeur 9 qui sert à déplacer le conteneur C sous la nacelle.

Le conteneur C repose, par l'intermédiaire de pieds PC, sur des chaînes horizontales et longitudinales 95 pouvant glisser sur des guides 850 portés par un bâti 91.

Le bâti 91 est posé au sol par l'intermédiaire de pieds 910 réglables en hauteur.

L'entraînement des chaînes 95 se fait au moyen d'une paire de pignons 94 qui sont immobilisés aussi bien en rotation qu'en translation sur un arbre transversal 92 monté et guidé en rotation dans le bâti 91.

Ce même arbre est solidaire d'un second pignon 93 relié par une chaîne (non représentée) au pignon de sortie d'un motoréducteur frein 930, également fixé sur le bâti 91.

A titre indicatif, la vitesse de déplacement des chaînes 95 est de l'ordre de 15 m par minute.

Comme mentionné plus haut, un jeu de trois capteurs 90 de type connu (non représenté) assure le contrôle des courses d'avance de ces chaînes.

En nous référant maintenant aux figures 10 à 15, nous allons expliquer comment se fait une opération de conteneurisation de paquets au moyen de l'installation qui vient d'être décrite.

Comme déjà dit, l'ensemble des capteurs, codeurs, moteurs et vérins qui viennent d'être décrits sont connectés à un automate programmable qui va contrôler et synchroniser les différentes étapes de l'opération.

Le procédé de l'invention va être décrit dans une application où il s'agit de conteneuriser des paquets répartis à la fois sous forme de plusieurs rangées transversales, parallèles et adjacentes, et sous forme de couches (empilages). Il s'agit donc d'une conteneurisation tndimensionnelle.

Il va de soi que l'invention s'applique également à des conteneurisations bidimensionnelles, soit sous la forme d'un simple empilage de plusieurs rangées, soit sous la forme d'une juxtaposition de plusieurs rangées, directement au fond du conteneur.

Bien entendu, le mode de conteneurisation adopté dépendra de la nature des paquets, et des dimensions relatives du conteneur par rapport aux fourchettes dimensionnelles des paquets.

Dans l'application décrite, la forme et la capacité des conteneurs utilisés, et les dimensions moyennes des paquets, dans chacune des trois directions, sont telles qu'il est souvent possible de conteneuriser trois rangées de trois paquets sur trois niveaux (soit un nombre total de 27 paquets), à condition d'orienter au mieux chacun des paquets, pour réduire le plus possible le volume des interstices.

La figure 10 représente un paquet P qui vient de quitter le tapis accéléra- teur 3 et se trouve à l'entrée du transporteur 4. Son avance sur celui-ci est symbolisée par laflècheF1.

Dans le mode de conteneurisation choisi, il est prévu que dans chaque rangée de paquets, ceux-ci soient en contact mutuel par un grand côté.

Il convient donc que leurs grands côtés correspondent à leur dimension longitudinale, c'est-à-dire soient parallèles à OX, puisque leur conteneurisation se fera transversalement (parallèlement OY).

Tel est le cas du paquet représenté à la figure 10.

Celui-ci se trouve juste sur le bord droit du transporteur 4, en raison du taquage préalablement réalisé sur le transporteur à rouleau 1, au moyen des courroies 11.

Un capteur de présence approprié, de type connu en soi (non représenté), permet de détecter l'arrivée du paquet P devant le poussoir auxiliaire 5.

Celui-ci est alors actionné de manière à repousser le paquet sur le bord opposé du convoyeur, comme cela est illustré à la figure 10A.

Au cours de ce transfert, le paquet suit une trajectoire oblique, symbolisée par F2.

Lorsque le bord gauche du paquet arrive sous la rampe de cellules 41, ceci signifie que le paquet est correctement positionné, et le mouvement du poussoir 5 est arrêté. Il est alors actionné en sens inverse (course retour) pour retrouver sa position initiale - ou position d'attente - telle que représentée sur les figures 10 et 10C.

Le paquet a été repoussé par le poussoir 5 en regard des cellules 41 jusqu'à ce que deux cellules au moins de la série aient été occultées, de manière à s'assurer que le paquet est bien parallèle au bord du transporteur.

L'illustration de la figure 10b correspond à la fin de la poussée, le paquet retrouvant dès lors une trajectoire longitudinale symbolisée par F3.

Au cours du déplacement aller du poussoir 5, le codeur incrémental 50 a mesuré la course de déplacement du poussoir. La valeur de cette course est fonction de la dimension transversale, en l'occurrence de la largeur, désignée y, du paquet P.

En effet, si on désigne (voir figure 10) par I la largeur du tapis et (voir figure 10B) par k la course aller du poussoir, on a y = l - k.

On dispose ainsi d'une information sur la dimension y, et cette information est transmise à l'automate programmable.

Dans le même temps, le codeur incrémental 40, synchronisé par un capteur de présence approprié, a mesuré l'autre dimension x, c'est-à-dire la longueur du paquet.

Cette information est également transmise à l'automate.

Enfin, la hauteur du paquet, mesurée au passage par le capteur, ou la rampe de capteurs, 42, est également une information transmise à l'automate programmable.

La figure 10C illustre la poursuite de l'avance du paquet (flèche F3), tandis que le poussoir 5 est revenu à son point de départ (flèche I ').

Comme illustré à la figure 11, dans l'hypothèse où c'est le petit côté du paquet qui correspond à la direction longitudinale, le doigt basculeur 43 est actionné pour intercepter le bord du paquet et en modifier l'orientation sur 90" (flèche F5, figure 11).

Ainsi chaque paquet arrive en butée à l'extrémité aval du transporteur 4 par son petit côté, contre le poussoir 7.

Comme cela est illustré à la figure 12, le poussoir 7 est alors actionné pour faire reculer le paquet et le centrer sur le plan To de la nacelle, dans l'axe du poussoir transversal 6.

Ce mouvement du recul du paquet est symbolisé par la flèche J à la figure 12.

Bien entendu, I'amplitude de ce déplacement, régie par l'automate programmable et contrôlée par le codeur incrémental 70, est fonction de la longueur du paquet ; le mouvement du poussoir sera d'autant plus important que la longueur du paquet sera petite.

Le poussoir transversal 6 est ensuite actionné, comme symbolisé par la flèche K à la figure 12. Le paquet se trouve alors transféré sur la nacelle 8 (flèche F6), tout en étant correctement centré sur le plan To, ou légèrement décentré par rapport à ce plan.

Les figures 13 à 13C illustrent les différentes étapes permettant la formation d'une rangée de paquets P1, P2, P3 sur la nacelle.

Le premier paquet P1 est repoussé jusqu'à l'extrémité opposée de la nacelle 8. La course du poussoir 6, contrôlée par le codeur incrémental 60, est fonction bien entendu de la valeur du petit côté (largeur y) de ce paquet.

Pour déterminer la course de poussée du paquet suivant P2 (voir figure 13A) L'automate programmable va tenir compte non seulement de la largeur de ce paquet
P2, mais aussi de celle du paquet P1 précédemment transféré, contre lequel va venir s'accoler le paquet P2.

Il en va ainsi également du paquet suivant P3 (voir figure 13B).

Si la place disponible pour recevoir le troisième paquet n'est pas suffisante, l'automate programmable va piloter directement la formation de la rangée suivante.

Lorsqu'une rangée est en place sur la nacelle, cette dernière est descendue à l'intérieur du conteneur, le fond est ouvert, et l'ensemble des paquets constituant la rangée est déposé soit sur le fond du conteneur, soit sur la couche précédemment déposée.

La nacelle est alors remontée dans sa position d'attente, le fond refermé et verrouillé, et le paquet suivant - désigné P4 à la figure 13C - peut être mis en place à son tour sur la nacelle.

La figure 14 illustre le processus de formation de plusieurs rangées adjacentes R1, R2, R3 constitutives d'une même couche, en l'occurrence la première, à l'intérieur du conteneur C.

Une première rangée R1 a déjà été déposée.

Le convoyeur 9 a déplacé sur une certaine distance le conteneur C, la course d'avance symbolisée par L à la figure 14, étant contrôlée par les capteurs 90.

L'amplitude de la course d'avance peut être calculée par l'automate programmable en fonction de la longueur du plus grand paquet de la rangée R1 déjà placée dans le conteneur. Elle peut être également prédéterminée, identique pour chaque rangée.

Le conteneur est installé sous la nacelle 8 dans une position d'attente des paquets qui constitueront la rangée R2.

Dans la situation illustrée à la figure 14, deux paquets Q1 et Q2 destinés à former la couche inférieure de la rangée R2 sont déjà en place dans la nacelle, tandis que le prochain paquet Q3 vient se positionner devant le poussoir 6.

Le paquet suivant Q'1 arrive sur le transporteur 4.

De préférence, pour occuper au mieux la place disponible, on décentre légèrement les paquets constitutifs des rangées latérales R1 et R3, vers la paroi du conteneur C, par rapport au plan médian de la nacelle lorsqu'on y place les paquets. Ce décentrage a par exemple une valeur de l'ordre de 20 mm. Ceci permet, lors de la dépose de ces rangées de les accoler au plus près aux faces avant et arrière du conteneur, libèrant un espace maximal pour la rangée centrale R2. Celle-ci, en revanche, est transférée de manière centrée sur la nacelle.

Le programme tient compte de ce départ pour commander la course du poussoir 7 de manière différente, en fonction du numéro de rangée.

Une fois qu'une couche de rangées a été placée, on forme la couche suivante, comme illustré sur les figures 15, 15A, 15B.

La figure 15 représente un conteneur C dont le fond est garni d'une première couche de rangées R de trois paquets P1, P2, P3.

Sur la nacelle 8, se trouvent en position d'attente, les paquets P '1. P '2 et
P '3 qui constitueront une rangée de la deuxième couche, tandis que le premier paquet
P"1 qui constituera soit le premier paquet de la rangée voisine, soit le premier paquet de la couche suivante (troisième et dernière couche) se trouve en attente sur le transporteur 4, devant le poussoir 6.

La figure 14A montre l'étape de dépôt d'une rangée de la deuxième couche, référencée R', dans le conteneur C.

La figure 14B représente la nacelle 8 après sa remontée hors du conteneur, en position d'attente du paquet P"1.

L'automate est programmé pour que lors de la descente de la nacelle 8 à l'intérieur du conteneur, en vue du dépôt de la première rangée, la descente se fasse le plus bas possible ; cette course est contrôlée par le codeur incrémental 80.

En effet, plus la nacelle se trouve à un niveau bas dans le conteneur, plus le dépôt se fait en douceur, sans choc important des paquets. De plus, comme les paquets sont centrés, ou légèrement décentrés, sur le fond ouvrant, ils ne basculent pas, ou basculent peu, au cours du dépôt.

L'amplitude de la descente de la nacelle est toutefois limitée pour ménager un espace de débattement autorisant l'ouverture complète des volets.

Pour le dépôt des couches suivantes, l'amplitude de descente de la nacelle est asservie à la hauteur la plus grande des paquets constitutifs de la rangée qui vient d'être déposée, et aussi, bien sûr, de l'espace de débattement (invariable) des volets pivotants.

il va de soi qu'on peut prévoir, par une programmation ad-hoc de l'automate, d'orienter certains paquets au moyen du doigt 43 de manière à leur donner une orientation différente de celle initialement prévue afin d'occuper au mieux l'espace qui sera disponible pour le recevoir à un emplacement donné du conteneur.

C'est ainsi, par exemple, que si la longueur du paquet est supérieure à la largeur de la nacelle, il faudra l'orienter de telle façon que ce soit son grand côté qui vienne porter contre le poussoir 7.

L'installation selon l'invention possède une grande flexibilité si bien qu'elle peut être adaptée à des formes et des dimensions de produits variées, le logiciel mis en oeuvre dans l'automate étant adapté aux besoins.

C'est ainsi par exemple qu'on pourrait concevoir de juxtaposer et/ou de superposer dans un même conteneur des rangées de paquets ayant leur grand côté orienté longitudinalement avec des rangées de paquets ayant leur grand côté disposé transversalement.

Dans l'hypothèse où la paroi du conteneur est grillagée et/ou transparente, il est possible, à l'aide de capteurs appropriés, d'y mesurer la hauteur effective (maximale) de la première couche déposée, puis de programmer en conséquence - et de contrôler - la course de la nacelle pour la dépose de la couche suivante (deuxième couche).

On agit de la même manière pour les deuxième et troisième couches.

Cependant, la dépose de cette dernière est empêchée si l'emplacement (en hauteur) disponible est insuffisant par rapport à la hauteur des paquets qui se présentent.

Il serait possible de remplacer la série de cellules 41 par une palette d'appui, mobile sur ressorts, et formant contact, contre laquelle les paquets seraient appliqués par le poussoir 5.

De même, l'organe de poussée 710 pourrait être munie d'une palette de ce type.

Claims (1)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour déposer un groupe de paquets (P) suivant au moins une rangée (R) à l'intérieur d'un conteneur (C), ces paquets (P) ayant une forme générale parallélépipèdique rectangle - ou approximativement parallélépipèdique rectangle - selon lequel: a) on déplace les paquets à la queue-leu-leu, de manière espacée sur un transporteur horizontal (4) à tapis mobile de telle manière que l'un de ses côtés soit sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (X) du transporteur (4); b) au cours de ce déplacement, on mesure les dimensions (x, y) des côtés longitudinal et transversal de chaque paquet (P);
1. c) on amène successivement chaque paquet en butée à l'extrémité aval du transporteur (4) contre un poussoir (7) - dit longitudinal - mobile longitudinalement, en sens contraire du sens d'avance du transporteur (4);;

   d) à l'aide de ce poussoir (7), on fait reculer longitudinalement le paquet, en le faisant glisser à contre sens sur le transporteur (4), sur une course qui est fonction de la dimension longitudinale préalablement mesurée du paquet, de manière à le centrer sur une nacelle à fond ouvrant surplombant le conteneur (C) et disposée sur l'un des côtés du transporteur (4), cette nacelle (8) étant mobile verticalement;

   e) au moyen d'un autre poussoir (6) - dit transversal -, on transfère le paquet transversalement, sur la nacelle (8), la course du poussoir étant fonction de la dimension transversale, préalablement mesurée du paquet;

   f) on réitère ces opérations de manière à former sur la nacelle une rangée (R) de paquets (P1, P2, P3) adjacents, en contact par leurs côtés longitudinaux;;

   g) on fait descendre la nacelle à l'intérieur du conteneur (C), à proximité de son fond;

   h) on ouvre le fond de la nacelle (8) de manière à laisser échapper la rangée (R) de paquets et à la déposer au fond du conteneur (C).

   2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il prévoit la possibilité de basculement à angle droit des paquets (P) après la mesure de leurs dimensions réalisée à l'étape (b), et avant leur mise en butée de l'étape (c).

   3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les paquets viennent en contact par leur petit côté, le cas échéant, après basculement, contre le poussoir longitudinal (7).

   4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on dépose dans le conteneur (C) plusieurs rangées (R1, R2, R3) de paquets, en les juxtaposant les unes à côté des autres, parallèlement à la direction transversale (Y), un dispositif transporteur (9) assurant le déplacement pas-à-pas du conteneur (C) suivant la direction longitudinale (X) pour permettre lajuxtaposition des différentes rangées.

   5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on empile plusieurs couches de paquets, ou de rangées (R, R', R") de paquets dans le conteneur (C), la course de descente de la nacelle (8) dans ce dernier étant contrôlée pour le dépôt des différentes couches.

   6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'on utilise une nacelle dont le fond est constitué d'une paire de volets pivotants (81a, 81b) articulés chacun autour d'axes transversaux (810a, 810b) situés sur les bords opposés de la base de la nacelle, et aptes à occuper sélectivement une position sensiblement horizontale dans laquelle le fond de la nacelle se trouve fermé ou une position verticale - ou approximativement verticale - rabattue vers le bas, dans laquelle le fond est ouvert, les rebords libres internes (81 la, 81 lb) de ces volets, qui sont en regard l'un de l'autre lorsque le fond est fermé, étant situés sensiblement dans le plan vertical transversal médian (To) de la nacelle, la course du poussoir (7) agissant à l'étape (d) assurant le positionnement des paquets, de manière centrée ou légèrement décentrée, par rapport à ce plan médian (To).

   7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, pour la réalisation d'empilages, conformément à la revendication 4, caractérisé par le fait qu'on mesure également la hauteur (H) des paquets au cours de leur déplacement sur le transporteur (4), la course de descente de la nacelle (8) dans le conteneur étant fonction, le cas échant, de la hauteur maximale des paquets de la rangée préalablement déposée dans celui-ci.

   8. Installation automatisée pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend:

   - un transporteur horizontal (4) à tapis mobile;

   - un poussoir longitudinal (7) disposé à l'extrémité aval de celui-ci;

   - un poussoir transversal (6) placé en amont du poussoir longitudinal;

   - une nacelle (8) à fond ouvrant disposée sur le côté du transporteur (4), dans l'axe de travail du poussoir transversal (6), cette nacelle (8) étant mobile verticalement;

   - un convoyeur (9) mobile pas-à-pas, qui supporte le conteneur (C) et le fait passer en-dessous de la nacelle;

   - des moyens (50, 40, 42) de mesure des dimensions des paquets (P);;

   - un automate programmable, qui assure la commande et contrôle les mouvements desdits poussoirs (6, 7), de la nacelle (8), et du convoyeur (9) en fonction du résultat des mesures dimensionnelles effectuées par lesdits moyens (50, 40, 42).

   9. Installation selon la revendication 8, caractérisée par le fait qu'elle comporte un poussoir transversal additionnel (5) situé dans la zone d'entrée dudit transporteur (4), apte à repousser les paquets transversalement pour les mettre en référence le long de l'un des bords latéraux du transporteur (4), un codeur incrémental associé à ce poussoir transversal additionnel (5) permettant de mesurer la dimension transversale (y) de chaque paquet.

   1 0. Installation selon la revendication 9, caractérisée par le fait qu'elle comporte, en amont dudit transporteur (4):

   - un transporteur gravitaire (1) à rouleaux (10) inclinés, auxquels est associé un jeu de courroies (11) apte à provoquer une préséparation des paquets, tout en les faisant avancer;

   - un transporteur-frein (2) à tapis mobile;

   - un transporteur-espaceur (3) à tapis mobile.