FR2794426A1

FR2794426A1 - Manipulateur pour la depose de bouteilles en position couchee dans des caisses-palettes ou analogues

Info

Publication number: FR2794426A1
Application number: FR9907296A
Authority: FR
Inventors: Pierre Bollenbach
Original assignee: AQUITAINE TECH VINICOLE ET IND
Current assignee: AQUITAINE TECH VINICOLE ET IND
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2000-12-08
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: FR2794426B1

Abstract

L'objet de l'invention est un manipulateur pour la dépose de bouteilles (6) en position couchée dans des caisses-palettes ou analogues, les bouteilles à transférer étant acheminées à un poste de saisie par groupe de deux rangées côte à côte d'un nombre déterminé de bouteilles en position verticale, comprenant une potence articulée (1) et un dispositif (5) de saisie-basculement-positionnement mutuel des bouteilles (6) d'un groupe, suspendu à ladite potence (1) de manière mobile verticalement.

Description

MANIPULATEUR POURLA DÉPOSE DE 13OUTEILLES EN POSITION COUCHÉE DANS DES CAISSES-PALETTES OU ANALOGUES La présente invention a trait au transfert de groupes de bouteilles en position verticale, par exemple sur une ou plusieurs rangées sur un convoyeur de sortie d'une tireuse-boucheuse d'une installation de mise en bouteille de vin, afin de disposer lesdits groupes de bouteilles en position couchée dans une caisse-palette ou analogue pour leur expédition chez le client.

Le rangement des bouteilles après remplissage et bouchage, dans des dispositifs de stockage et de transport appelées caisses-palettes, ou, plus communément box-palettes , se fait actuellement manuellement ou de facon automatisée. Cependant ces deux modes de rangement ne sont pas totalement satisfaisants, car ils imposent de nombreuses contraintes aux utilisateurs.

D'une part, le rangement manuel est un travail pénible et fastidieux occasionnant des maux de dos ainsi que des déformations des articulations des doigts des manipulateurs qui doivent saisir simultanément plusieurs bouteilles par leur col sur un convoyeur pour les placer en position couchée et en quinconce dans des box-palettes, suivant plusieurs couches superposées qui sont forcémentà un niveau différent de celui du convoyeur.

D'autre part, le rangement automatisé offre l'avantage de ne pas causer de fatigue excessiveà l'utilisateur, mais il est encombrant et surtout très coûteux, car il met en #uvre des systèmes automatiques complexes de basculement des bouteilles en position horizontale sur le convoyeur et de saisie correcte des bouteilles dans cette position en vue de leur placement en position appropriée dans les box-palettes.

La présente invention a précisément pour but de pallier ces divers inconvénients en proposant un dispositif de manipulation semi-automatique pour le rangement des bouteilles dans des caisses-palettes, d'un encombrement réduit, de conception simple et d'un coût substantiellement inférieurà celui des systèmes automatiques connus.

A cet effet, l'invention a pour objet un manipulateur pour la dépose de bouteilles en position couchée dans des caisses-palettes ou analogues, les bouteillesà transférer étant acheminéesà un poste de saisie par groupe de deux rangées côteà côte d'un nombre déterminé de bouteilles en position verticale, caractérisée en ce qu'il comprend une potence articulée et un dispositif de saisie-basculement-positionnement mutuel des bouteilles d'un groupe, suspenduà ladite potence de manière mobile verticalement, et en ce que ledit dispositif est constitué: - de deux porte-ventouses, agencés de façonà aligner les ventouses suivant deux rangées horizontales parallèles, et portant chacun des moyens pour faire pivoter de901 les ventouses entre une position de saisie des bouteillesà la verticale et une position de miseà l'horizontale; - de moyens pour rapprocher ou éloigner en translation l'un de l'autre les deux porte-ventouses ; - de moyens pour réaliser un déplacement relatif entre les deux porte- ventouses suivant l'axe des alignements de ventouses; - et des moyens pour commander et synchroniser la succession de mouvements suivante: i) positionnement des deux rangées de ventouses en regard des deux rangées de bouteilles d'un groupe, ii) accostage des bouteilles par les ventousesà l'horizontale pour leur saisie, iii) soulèvement du dispositif de saisie, iv) miseà l'espacement et au positionnement mutuel des bouteilles saisies en fonction des conditions de stockage par déplacement des porte-ventouses dans le plan du groupe de bouteilles, et, v) acheminement du dispositif au-dessus de la caisse-palette et abaissement en vue de la dépose des bouteilles.

Un tel manipulateur est peu complexe et peu encombrant et, associéà une potence mobile, il est utilisable sur des unités mobiles d'embouteillage, contrairement aux systèmes automatiques.

Par ailleurs, il s'adapteà divers formats de bouteilles et permet un placement dans les caisses-palettes suivant diverses configurations telles que placement des bouteilles croisées en quinconce avec placement alterné d'une coucheà l'autre des groupes superposés de bouteilles dont le nombre, par groupe, peut varier selon les applications.

Par l'agencement d'un mode de réalisation particulier de la potence, il permet un montage fixéà un plafond ou en appui sur le sol.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation du manipulateur selon l'invention, description donnéeà titre d'exemple uniquement et en regard des dessins sur lesquels : _ la figure 1 est une vue schématique en élévation illustrant le principes de saisie-basculement du manipulateur de l'invention; - la figure 2 illustre le positionnement préalable des bouteillesà traiter; - la figure3 illustre un exemple des positions de départ et finale des bouteillesà traiter; - la figure 4 illustre le basculement des bouteilles saisies - la figure5 est une vue de dessus d'un mode de réalisation du manipulateur; - la figure6 est une vue en bout suivant la flèche VI du manipulateur de la figure5 ; - la figure7 est une vue en coupe suivant la ligne VII-VII du manipulateur de la figure6 ; - la figure8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII du manipulateur de la figure6 ; - la figure9 représente le dispositif de la figure6 dans la position de couchage des bouteilles; - la figure10 est une vue de dessus du dispositif de la figure9 - les figures11 et12 sont des vues homologues des figures9 et10, après la phase de positionnement des bouteilles pour une dépose d'une couche dite paire, - la figure13 est une vue homologue de la figure 12 mais pour une dépose d'une couche dite impaire, et - lafigure14 est une vue d'un montage avec un capteur de "mou". Sur la figure1, on a illustré schématiquement le manipulateur de l'invention suivant le mode de réalisation préféré.

Il comprend une potence symbolisée en1, connue dans son principe et présentée dans une forme simplifiée pour une meilleure compréhension des éléments essentiels. Cette potence est constituée d'un mât vertical 2 libre en rotation, d'un bras horizontal3 à l'extrémité duquel est suspendu,à une sangle 4 de support et déplacement, un dispositif5 de saisie-basculement- positionnement mutuel d'un lot ou groupe de bouteilles6.

Le dispositif5 est constitué, dans son principe, de deux porte-ventouses 7 portant chacun un groupe de ventouses8.

Les ventouses8 des deux groupes sont disposées suivant deux alignements horizontaux parallèles.

Chaque ventouse8 est montée pivotante de901 sur un axe horizontal9, à l'aide d'un vérin pneumatique10 porté par le porte-ventouses 7.

Les porte-ventouses 7 peuvent être rapprochés ou éloignés en translation, grâceà un systèmeà vérin pneumatique11 interposé entre les porte-ventouses 7. Les bouteilles6 sont acheminéesà un poste de saisie où se trouve la potence1, suivant deux rangées (figure 2) d'un même nombre de bouteilles6, lesquelles sont décalées en quinconce d'une rangéeà l'autre.A cet effet, les bouteilles6 sont acheminéesà la manière connue par un convoyeur 12 avec une voie parallèle 12a' muni d'un volet d'aiguillage13 répartiteur entre les deux voies, d'étoiles 14 d'écartement, de taquets15 de mise au pas, d'un centreur amovible16 (figure1), placé entre les deux rangées de bouteilles, et d'une cale d'extrémité17 (figure 2), afin d'obtenir le positionnement mutuel correct entre les bouteilles6 dans la perspective d'un placement des bouteilles dans une caisse-palette 18 (figure3) par groupe de vingt bouteilles couchées et croisées en quinconce, la position de départ des bouteilles6 sur le convoyeur12 étant verticale. Deux groupesG 1 etG2 d'une même couche de bouteilles sont représentés dans la caisse-palette 18 de la figure3.

La figure 4 illustre le basculement simultané des deux rangées de bouteilles6, saisies par les deux alignements de ventouses8, pour les amener de la position de départ verticale,à la position finale horizontale, le basculement des bouteilles s'effectuant grâce aux vérins10.

Sur les figures5 à 8, on a représenté plus en détail un mode de réalisation du dispositif5 de saisie-basculement-positionnement mutuel des bouteilles.

Les porte-ventouses sont constitués chacun d'une plaque métallique horizontale19, 20 portant dix ventouses8.

L'une des plaques19 est portée par trois pièces en équerre 21 (figures5 et8), fixéesà un bâti horizontal 22 en partie supérieure du dispositif de saisie.

Sur la pièce 21 centrale est fixé le vérin pneumatique10 de pivotement des ventouses8 autour de l'axe horizontal9.

Le bâti 22 est accrochéà l'extrémité de la sangle 4 (figure 4) de monte et baisse de la potence1. Des poignées 22a de manoeuvre permettent la préhension et le guidage par l'opérateur du dispositif5 de saisie suspenduà la sangle 4. Les boutons22b de commande des mouvements de la sangle et des cycles pression/dépression des ventouses sont centralisésà portée de doigts, doncà proximité immédiate des poignées.

L'autre plaque 20 est portée par deux pièces en équerre23 (figures6 et 7) dont les extrémités supérieures portent des paliers 24 coopérant avec une paire de coulisses horizontales25. A leurs extrémités, les coulisses25 sont fixées sur des pièces26 portant elles-mêmes des paliers27 coopérant avec deux coulisses horizontales28, orthogonales aux coulisses25, portées par le bâti 22à hauteur des équerres 21.

Entre les deux équerres23 est rapportée, par l'intermédiaire d'une plaque29, une troisième équerre30 portant le vérin pneumatique10 de basculement de la plaque 20 porte-ventouses, ce vérin10 n'étant pas représenté sur la figure5.

Le déplacement de l'ensemble 20-23-30 le long des coulisses25 est assuré par un vérin pneumatique31 (figure7) solidaire de l'une des pièces26 et dont l'extrémité de la tige32 est fixéeà une patte en équerre33 solidaire de l'une des équerres23. Les différentes commandes des vérins sont obtenues par manoeuvre des boutons22b.

Le déplacement de l'ensemble 20-23-30-25-26-31 le long des coulisses28, c'està dire perpendiculairement aux axes d'alignement des ventouses8, est assuré par le vérin pneumatique11 (figures5, 7, 8) dont le corps est solidaire de la plaque de montage 34 (figure7) du vérin31 et dont l'extrémité de la tige35 (figure5) est ancrée sur l'équerre centrale 21 et donc sur le bâti 22.

Pour résumer simplement la cinématique des éléments mobilesdu dispositif5, il suffira de noter que l'ensemble des éléments 20-23-24-30 forme un premier équipageEl mobile le long des coulisses25, c'est-à-dire parallèlement aux axes des deux alignements de ventouses8.

L'ensemble des éléments comprenant les organes25-26-27 ainsi que l'équipageEl, forme un second équipageE2 mobile le long des coulisses28, c'est-à-dire orthogonalement aux deux alignements des ventouses8. La commande des déplacements respectifs des deux équipages mobiles El, E2, par l'intermédiaire respectivement des vérins31 et11, assure le déplacement des ventouses en X ou Y dans un plan horizontal (figure5).

On va maintenant décrire un cycle de fonctionnement du dispositif de transfert de l'invention consistant en la saisie d'un groupe de vingt bouteilles6 au poste de saisie,à l'extrémité du convoyeur 12, le couchage des bouteilles saisies, leur positionnement mutuel selon le mode croisé en quinconce illustré par les groupes Gl etG2 de la figure3 et la dépose, dans cette position, des vingt bouteilles dans la caisse-palette 18.

Les bouteilles6, provenant par exemple d'une tireuse-boucheuse, sont au préalable acheminées par groupe de deux rangées juxtaposées de dix bouteillesà l'extrémité du convoyeur 12, comme illustré par la figure 2, les bouteilles6 étant en quinconce.

Le dispositif de saisie est amené par la potence1 à l'aplomb des deux rangées de bouteilles6 sur le convoyeur 12. Le dispositif5 est alors abaissé de façon que les deux alignements de ventouses8 descendent de part et d'autre des rangées de bouteilles, les ventouses étant tournées vers ces dernières,à faible distance de celles-ci.

Les ventouses8 sur les porte-ventouses 19, 20 sontà l'état comprimé puisqu'elles sont maintenues en dépression.Il suffit alors d'agir sur le contrôle du vide pour mettre lesdites ventousesà l'air libre, ce qui conduità l'accostage des bouteilles par les ventouses8 et le vide provoque alors au contact de chaque bouteille la prise de la bouteille concernée, (figure6).

Après saisie des bouteilles par les ventouses, le dispositif5 est élevé au- dessus du convoyeur et l'opérateur manoeuvre en rotation la potence par les poignées 22a, jusqu'à l'aplomb de la caisse-palette 18 placéeà proximité du poste de saisie, et les opérations suivantes sont successivement effectuées: - léger éloignement des porte-ventouses 19, 20, par action du vérin1 1 - couchage des bouteilles par action des vérins10 (figures9, 10) ; - rapprochement des porte-ventouses 19, 20 par action du vérin11 , afin de placer les bouteilles6 suivant le mode croisé en quinconce Gl (figures11 , 12), les bouteilles étant épaule contre épaule. Enfin, le dispositif5 est abaissé pour déposer les vingt bouteilles, par exemple, pour constituer le groupe Gl de la figure3.

A l'arrêt du dispositif au niveau approprié, les ventouses8 sont misesà l'atmosphère pour libérer les bouteilles.

Au cours du retour au poste de saisie, les ventouses8 sont remises dans leur position initiale,à l'horizontale, avec l'écartement entre les deux alignements de ventouses correspondantà la position de référence du dispositif. Un cycle de fonctionnement du dispositif est ainsi bouclé. Un second cycle, identique au premier, peut être lancé pour le placement du groupeG2 dans la caisse-palette 18.

Dans la couche suivante, les groupes de bouteilles seront inversés comme illustré par le groupeG3 sur la figure13. A cet effet, le positionnement mutuel des deux porte-ventouses 19, 20 sera modifié, grâce au vérin31 qui va déplacer le porte-ventouses 20, parallèlement au porte- ventouses 19 sur la distance nécessaire.

La synchronisation des divers mouvements des parties mobiles du dispositif5, ainsi que du déplacement de ce dernier, peut-être réalisée manuellement ou par programmation de la commande des divers moyens moteurs (potencel, vérins10, 11 , 3 1) en fonction des paramètres du transfert (type de bouteille, schéma de placement des bouteilles dans la caisse-palette, etc ... ).

Le dispositif de l'invention peut facilement s'adapter au format des bouteilles, ainsi qu'aux modalités de dépose dans la caisse-palette ou analogue. Le nombre de ventouses8 peut être facilement adapté au nombre de bouteillesà transférer simultanément.

Il està noter que le dispositif de l'invention est facilement transportable, en prévoyant une potence1 amovible, ce qui permet l'utilisation du dispositif sur des unités mobiles d'embouteillage.

Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les moyens de saisie des bouteilles, les moyens de déplacement des parties mobiles relativement du dispositif, ainsi que la cinématique mise en #uvre au cours d'un cycle de saisie-transfert- dépose-retour en position d'origine.

C'est ainsi que le mode de réalisation qui vient d'être décrit peut comporter des perfectionnements non immédiatement nécessaires au fonctionnement mais dont les caractéristiques peuvent permettre de procurer des avantages supplémentaires.

C'est ainsi que l'un des perfectionnements consisteà prévoir des moyens de détection de "mou" de la sangle 4. Ainsi, un capteur36, interposé entre le dispositif5 de saisie-basculement-positionnement et la sangle 4, permet de détecter la tension de la sangle, (figure 14).

Ainsi, tant que la sangle 4 est tendue, même si l'opérateur est amenéà actionner les moyens de miseà l'atmosphère des ventouses, ceux-ci sont neutralisés afin que toute erreur de manipulation ou de jugement quantà la hauteur de dépose de bouteilles ne provoque un bris de bouteille.

Un mode de réalisation particulier de la potence, montré également sur la figure14, permet de disposer d'un bras37 susceptible d'être suspendu. Ce bras37 comprend un motoréducteur 38 qui entraîne une chaîne39 qui elle- même, coopère avec un pignon 40 solidaire d'un tambour 41 d'enroulement de la sangle 4. L'avantage d'un tel bras est d'assurer un dégagement de l'espace au sol. De plus, il peut être rapporté au sol moyennant un poteau support si les circonstances l'exigent.

Claims

RE VE N D 1 C A T1 0 N S 1) Manipulateur pour la dépose de bouteilles(6) en position couchée dans des caisses-palettes (18) ou analogues, les bouteillesà transférer étant acheminéesà un poste de saisie par groupe de deux rangées côteà côte d'un nombre déterminé de bouteilles en position verticale, caractérisée en ce qu'il comprend une potence articulée(1) et un dispositif(5) de saisie-basculement- positionnement mutuel des bouteilles(6) d'un groupe (GII, G2, G3), suspendu à ladite potence(1) de manière mobile verticalement, et en ce que ledit dispositif(5) est constitué: - de deux porte-ventouses (7; 19, 20), agencés de façonà aligner les ventouses(8) suivant deux rangées horizontales parallèles, et portant chacun des moyens(10) pour faire pivoter de900 les ventouses(8) entre une position de saisie des bouteillesà la verticale et une position de miseà l'horizontale; - de moyens(11, 23 à 28) pour rapprocher ou éloigner en translation l'un de l'autre les deux porte-ventouses (7; 19, 20); - de moyens(23, 25, 31 à 34) pour réaliser un déplacement relatif entre les deux porte-ventouses (7, 19, 20) suivant l'axe des alignements de ventouses(8) ; - et des moyens pour commander et synchroniser la succession suivante de mouvements: i) positionnement des deux rangées de ventouses(8) en regard des deux rangées de bouteilles(6) d'un groupe, ii) accostage des bouteilles(6) par les ventouses(8) à l'horizontale pour leur saisie, iii) soulèvement du dispositif de saisie(5), iv) miseà l'espacement et au positionnement mutuel des bouteilles saisies(6) en fonction des conditions de stockage par déplacement des porte-ventouses (7; 19, 20) dans le plan du groupe de bouteilles, et, v) acheminement du dispositif(5) au-dessus de la caisse-palette (Il 8) et abaissement en vue de la dépose des bouteilles. 2) Manipulateur suivant la revendication1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour rapprocher ou éloigner les deux porte-ventouses (19, 20) sont constitués par des coulisses(28) le long desquelles se déplacent, sous l'action d'un vérin(11), des pièces(26) solidaires de l'un (20) des deux porte- ventouses, l'autre(19) étant solidaire desdites coulisses(28). 3) Manipulateur suivant les revendications1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens pour réaliser un déplacement relatif entre les deux porte- ventouses (19, 20) suivant l'axe des alignements des ventouses(8) sont constitués par un vérin(31) solidaire desdites pièces(26), déplaçant des éléments(23) supports de l'un (20) des porte-ventouses le long de coulisses (25) orthogonales auxdites coulisses(28), l'autre porte-ventouses (19) étant solidaire desdites coulisses(28). 4) Manipulateur suivant l'une des revendications1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de suspension du dispositif(5) de saisie- basculement-positionnement mutuel des bouteilles(6) est une sangle sur laquelle est interposé un capteur(36) de tension. 5) Manipulateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la potence articulée(1) comprend un bras (4) libre en rotation et en ce que le dispositif comprend des poignées (22a) de manoeuvre ainsi que des boutons(22b) de commande disposésà proximité immédiate desdites poignées.