L'invention est relative à un procédé et un dispositif de mise en forme et de dépose d'une housse d'emballage sur une charge palettisée, ladite housse étant préparée à partir d'une gaine en matière plastique souple enroulée sur au moins une bobine de stockage, procédé consistant à :
Le document
Le document
Le document
Un premier objet de l'invention consiste à améliorer le procédé de préparation et de dépose d'une housse sur une charge palettisée, pour accélérer les cycles d'emballage et augmenter les cadences de production.
Le procédé d'emballage selon l'invention est caractérisé par les étapes intermédiaires suivantes :
Durant la course de retour du dispositif de transfert et d'accumulation, l'organe positionneur est déplacé vers une position intermédiaire d'attente située juste avant ladite position haute de prise du film dans l'élément accumulateur. Il en résulte un gain de temps correspondant à la durée de la course de montée d'un organe positionneur entre la position basse et la position intermédiaire d'attente.
Pour confectionner la housse, on peut utiliser une gaine tubulaire avec ou sans soufflets, et réalisée en matière plastique thermorétractable ou étirable.
Le déplacement vertical de la gaine vers le haut par entraînement de l'organe positionneur, et le transfert horizontal de la housse enroulée sur l'organe accumulateur, occasionnent deux mouvements de translation indépendants l'un de l'autre, contrairement au mouvement combiné du robot selon le document
Un deuxième objet de l'invention consiste à réaliser une machine pour la mise en forme et la dépose d'une housse d'emballage sur une charge palettisée, autorisant des cadences de production élevées, et pouvant utiliser indifféremment une gaine plastique thermorétractable ou étirable.
La machine comporte un dispositif de transfert et d'accumulation comprenant un élément accumulateur sur lequel est enroulée une partie de la gaine, et un mécanisme d'écartement de l'extrémité ouverte de la gaine après transfert vers le poste de houssage. Selon l'invention, l'organe positionneur est mobile en hauteur dans le poste de préparation en étant accouplé à un actionneur, de manière à déplacer la gaine entre une position basse d'attente, et une position haute d'engagement de la liaison thermosoudée dans l'élément accumulateur.
Le dispositif de transfert et d'accumulation est monté à pivotement sur un axe vertical d'un bras d'actionnement pour positionner la liaison thermosoudée parallèlement ou perpendiculairement à la plus grande face de la charge. L'organe positionneur est guidé en translation verticale entre les deux positions basse et haute par une tige de guidage ou glissière solidaire d'un support.
D'autres caractéristiques peuvent être utilisées en combinaison :
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels:
En référence aux figures 1 à 2, un poste de préparation 10 d'une housse d'emballage, comporte une paire de bobines 11, 12 de stockage d'une gaine 17 plastique, une paire d'organes positionneurs 13, 14 destinés à ouvrir et positionner la gaine 17 en provenance de chaque bobine 11, 12, un dispositif de transfert et d'accumulation 15, et des moyens de soudage et de coupe 16 pour constituer à partir de chaque bobine 11, 12, une housse HO d'une longueur prédéterminée et enroulée sur le dispositif de transfert et d'accumulation 15.
La gaine 17 d'emballage est formée par un film plastique à soufflets en double V, et pliée à plat après enroulement autour de chaque bobine 11, 12 cylindrique. Ce type de gaine est décrit en détail dans le document
La gaine 17 à soufflets peut aussi être remplacée par une simple gaine tubulaire sans soufflets, et également pliée à plat sur les bobines 11, 12.
Le film de la gaine 17 peut être en matière plastique thermorétractable ou étirable. Les figures 3 à 9 montrent une application avec un film thermorétractable, tandis que les figures 10 à 18 illustrent une autre application avec un film étirable. Les étapes du procédé de formation de la housse HO au niveau du poste de préparation 10 sont identiques, indépendamment de la nature thermorétractable ou étirable du film utilisé.
Le dispositif de transfert et d'accumulation 15 comporte un élément accumulateur 20 et un mécanisme d'écartement 21 à quatre bras balanciers 22. L'élément accumulateur 20 est pourvu à titre d'exemple d'un rouleau rotatif 23 motorisé sur lequel est enroulée une partie de la gaine 17, laquelle est maintenue par une pince de retenue 24 intégrée dans le rouleau 23. Les quatre bras balanciers 22 du mécanisme d'écartement 21 sont équipés de pinces de préhension 25, agencées à chaque extrémité pour guider et saisir la gaine 17.
Dans la position de repos (figure 1) et pendant la phase d'enroulement d'une gaine 17 autour du rouleau 23 (figures 2 à 4), les quatre bras balanciers 22 se trouvent en position rétractée. L'actionnement des bras balanciers 22 vers la position écartée (figures 5 et 6) est effectué par pivotement au moyen de vérins pneumatiques intervenant lors du transfert vers le poste de houssage 26.
Les moyens de soudage et de coupe 16 comportent une soudeuse à deux mors 27 mobiles susceptibles de se déplacer dans un plan horizontal symétriquement par rapport aux organes positionneurs 13, 14. La partie supérieure de la soudeuse comprend un dispositif de coupe 28 linéaire équipé d'une lame de coupe rectiligne actionnée par un vérin.
Le dispositif de transfert et d'accumulation 15 est monté à pivotement autour d'un axe 29 vertical pour positionner la liaison thermosoudée 19 de la housse HO parallèlement ou perpendiculairement à la plus grande face de la charge CH, laquelle présente généralement une forme parallélépipédique. Le déplacement de la housse HO entre le poste de préparation 10, et le poste de houssage 26 s'opère exclusivement dans un plan horizontal par l'intermédiaire d'un chariot de transfert 30 porté par un bras d'actionnement 31, lequel est agencé au sommet d'un bâti 32 vertical.
Les organes positionneurs 13, 14 sont mobiles dans le sens de la hauteur, de manière à déplacer la liaison thermosoudée 19 de la housse à partir d'une position basse (figure 1) vers une position haute (figure 2) pour l'introduire dans la pince de retenue 24 du rouleau 23 accumulateur. La position haute correspond à une altitude sensiblement égale ou supérieure au niveau de la face supérieure de la charge C H se trouvant du côté du poste de houssage 26.
Les actionneurs 13a, 14a des organes positionneurs 13, 14 sont guidés en translation par des tiges 13b, 14b verticales solidaires d'un support 33, lequel se trouve sur une passerelle 34 horizontale fixée au bâti 22. Le support 33 peut coulisser le long d'une traverse 35 horizontale agencée légèrement au-dessus de la passerelle 34, de manière à positionner altemativement l'un des organes positionneurs 13, 14 en regard de la pince de retenue 24.
Les moyens de soudage et de coupe 16 sont intercalés à un niveau intermédiaire entre les pinces de préhension 25 des bras balanciers 22 et les extrémités supérieures des tiges 13b, 14b de guidage.
La charge CH palettisée est portée dans le poste de houssage 26 par une table 36 à chaînes ou à rouleaux. Un bras de dépose 37 de la housse HO peut coulisser verticalement le long du bâti 32, et est pourvu de doigts 38 de conformation et de pincement pour la reprise de la partie ouverte de la housse HO aux quatre angles lors de la dépose sur la charge CH (figures 3 à 9). Ces doigts 38 sont agencés pour recevoir une housse HO de film plastique thermorétractable. La charge CH revêtue de sa housse HO est ensuite déplacée vers un poste aval, lequel est équipé d'un cadre chauffant à air chaud assurant la thermorétraction de la housse HO sur la charge CH.
Le fonctionnement du dispositif de suremballage avec une gaine 17 thermorétractable, est illustré sur les figures 1 à 9:
Sur la figure 1, les deux organes positionneurs 13, 14 sont en attente en position basse, en assurant le maintien horizontal de la liaison thermosoudée 19 des deux gaines 17 en provenance des deux bobines 11, 12. Les mors 27 de soudage au-dessus des tiges 13b, 14b sont écartés l'un de l'autre, et la pince de retenue 24 du rouleau 23 accumulateur est ouverte pour libérer la zone d'agrippage de la liaison thermosoudée 19 de la gaine 17 sélectionnée. Le support 33 est déplacé vers la droite de manière à placer l'organe positionneur 13 en regard de la pince de retenue 24. Les bras balanciers 22 se trouvent en position rétractée, et le bras d'actionnement 31 est à droite au-dessus du poste de préparation 10 de la housse d'emballage. Dans cette position d'attente de production, le volume inteme des deux gaines 17 est protégé par la liaison thermosoudée 19 associée, en évitant toute pénétration de poussière ambiante.
Sur la figure 2, l'organe positionneur 13 associé à la première bobine 11, est déplacé vers la position haute située au-dessus du niveau supérieur de la charge à emballer. Dans son déplacement en translation vers le haut, l'organe positionneur 13 provoque le déroulement de la bobine 11, et entraîne la liaison thermosoudée 19 dans la pince de retenue 24. Les pinces de préhension 25 des quatre bras 22 sont écartées, ainsi que les mors 27 de soudage. L'autre organe positionneur 14 reste immobile en position basse, sans dérouler la bobine 12.
Dans l'étape de la figure 3 intervient l'enroulement et le stockage d'une longueur prédéterminée de gaine 17 autour du rouleau 23 motorisé qui tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. L'organe positionneur 13 redescend en direction de la position basse, et les pinces de préhension 25 des quatre bras 22 s'engagent entre les soufflets de la gaine 17. Sur le poste de houssage 26, une charge CH précédente est totalement enveloppée par une housse HO, laquelle a été préalablement préparée et transférée par le dispositif de transfert et d'accumulation 15. Cette charge CH emballée est ensuite évacuée sur la table 36 vers un poste aval où est opérée l'opération de thermorétraction. Il est également possible de prévoir un cadre de rétraction à air chaud autour de la charge pour effectuer la thermorétraction dans le poste de houssage, comme décrit dans le document
Sur la figure 4, une nouvelle charge CH est amenée sur la table 36 pour être enveloppée par la housse en préparation sur le rouleau 23 du poste 10. Le bras de dépose 37 a été relevé en translation au-dessus de la charge CH à emballer, avec recentrage transversal des doigts 38 de reprise. Les mors 27 de soudage se rapprochent l'un contre l'autre pour effectuer une nouvelle liaison thermosoudée 19 qui servira pour confectionner une nouvelle housse.
Sur la figure 5, le dispositif de coupe 28 a été actionné pour couper la housse HO à la longueur souhaitée, alors que les mors 27 restent en position rapprochée. Le bras d'actionnement 31 est déplacé horizontalement vers la gauche au-dessus du poste de houssage 26, et la translation du chariot 30 de transfert assure le positionnement exact du rouleau 23 au-dessus du bras de dépose 37. Les quatre bras balanciers 22 sont actionnés vers la position écartée pour provoquer l'ouverture de l'extrémité libre inférieure de la housse HO. Cette extrémité de la housse HO est ensuite reprise par les doigts 38 du bras de dépose 37, lesquels sont écartés pour se placer sous les pinces 25 des bras 22. Dans cette étape, le rouleau 23 est motorisé dans le sens du déroulement.
Sur la figure 6, la pince de retenue 24 du rouleau 23 est ouverte pour libérer la liaison thermosoudée 19 de la housse HO. Le bras de dépose 37 commence son mouvement de descente pour envelopper progressivement la charge CH avec la housse HO, alors que les bras 22 restent en position écartée en maintenant la housse écartée par ses quatre angles. Les mors 27 de soudage et le dispositif de coupe 28 reviennent en position de repos.
Sur la figure 7, la housse HO a quitté les pinces de préhension 25 des bras 22, et le bras de dépose 37 arrive vers le bas de la charge CH dans le poste de houssage 26. Le bras d'actionnement 31 et le chariot 30 retoument vers la droite au-dessus du poste de préparation 10, et les bras 22 sont actionnés vers la position rétractée. Le support 33 est déplacé en translation vers la gauche le long de la traverse 35, de manière à sélectionner l'organe positionneur 14 associé à la deuxième bobine 12. L'organe positionneur 14 peut ainsi être actionné vers le haut sans attendre le retour final du dispositif de transfert et d'accumulation 15.
Sur la figure 8, la charge CH est totalement emballée par la housse HO, et l'organe positionneur 14 se trouve en position haute en provoquant l'insertion de la liaison thermosoudée 19 dans la pince de retenue 24 du rouleau 23 accumulateur. L'autre organe positionneur 13 est en attente en position basse.
Sur la figure 9, le bras de dépose 37 est en cours de relevage, et le dispositif 15 assure l'enroulement et le stockage d'une longueur prédéterminée de gaine 17 autour du rouleau 23 rotatif. L'organe positionneur 14 redescend pendant cette phase d'enroulement de la gaine.
La suite de la séquence de fonctionnement illustrée sur les figures 10 à 18 s'effectue avec une gaine à film étirable. Dans ce cas, les organes du poste de préparation 10 de la housse HO sont identiques à ceux des figures 1 à 9. La structure du bras de dépose 37 dans le poste de houssage est différent, et comporte à la place des doigts de conformation et de pincement 38, des doigts de plissage et d'étirage 39 associés à des galets 40 motorisés. Contrairement au film thermorétractable, la mise en place d'une gaine étirable ne nécessite pas de source de chaleur pour assurer la thermorétraction, car il suffit d'étirer mécaniquement au préalable la matière du film plastique dans le sens transversal horizontal avant d'envelopper la charge palettisée à emballer. Après la dépose de la housse étirée sur la charge, le resserrement de la matière du film étirable s'effectue naturellement par élasticité, ce qui maintient fermement la housse autour de la charge. Chaque doigt 39 est monté sur un organe de commande 41 entraîné par un actionneur du type vérin ou motoréducteur selon une direction confondue sensiblement avec la diagonale de la charge CH.
Sur la figure 10 correspondant à la séquence suivante de la figure 9, l'organe positionneur 14 poursuit son mouvement de descente vers la position basse, et une nouvelle charge CH à emballer est amenée sur la table 36 du poste de houssage. Le bras de dépose 37 se trouve relevé en translation au-dessus de la charge CH, avec recentrage transversal des doigts de plissage 39. Les galets 40 sont écartés des doigts 39, et la gaine 17 issue de la bobine 12 est enroulée autour du rouleau 23 accumulateur.
Sur la figure 11, les mors 27 de soudage se rapprochent l'un contre l'autre pour effectuer une nouvelle liaison thermosoudée 19, et l'ensemble rouleau 23 et bras balanciers 22 reste immobilisé au-dessus des mors 27 jusqu'à l'intervention du dispositif de coupe 28.
Sur les figures 12 et 13, le bras d'actionnement 31 est déplacé horizontalement vers la gauche au-dessus du poste de houssage 26. Le chariot 30 de transfert se déplace également dans le même sens pour assurer le positionnement exact du rouleau 23 au-dessus du bras de dépose 37. Les quatre bras balanciers 22 sont actionnés vers la position écartée pour provoquer l'ouverture de l'extrémité libre inférieure de la housse HO. Les doigts 39 du bras de dépose 37 sont écartés pour se placer sous les pinces 25 des bras balanciers 22.
Les figures 14 et 15 montrent la phase de plissage et d'accumulation de la housse HO sur la partie basse des doigts 39. Le plissage en accordéon de la housse HO intervient suite à la rotation des galets 40 motorisés qui sont en contact avec les quatre doigts 39.
Sur la figure 16 intervient l'étirage transversal de la housse HO plissée suite à l'écartement maximum des organes de commande 41 des doigts 39. Les galets 40 ne toument pas pendant cette phase d'étirage transversal de la housse HO, laquelle est tendue avec un taux d'allongement supérieur à 30%.
Sur les figures 17 à 22, le mouvement de descente du bras de dépose 37 provoque le déplissage progressif de la housse HO autour de la charge CH. Le bras d'actionnement 31 et le chariot 30 retoument vers le poste de préparation 10, et les bras 22 sont actionnés vers la position rétractée. Au début de la course de retour (figure 17), les deux organes positionneurs 13, 14 se trouvent tous les deux en position basse. La course poursuivie de retour de l'élément accumulateur 20 s'effectue par un mouvement de coulissement transversal (figure 18), et les bras balanciers 22 passent de part et d'autre des organes positionneurs 13, 14 (figure 19). L'organe positionneur 14 peut ainsi être déplacé vers le haut vers une position d'attente (figure 20), située juste avant la position haute de fin de course. Lorsque le rouleau accumulateur 23 et la pince de retenue 24 arrivent en regard du film maintenu par l'organe positionneur 14 dans la position intermédiaire d'attente (figure 31), il suffit de monter l'organe positionneur 14 vers la position haute (figure 22) d'introduction de la liaison thermosoudée 19 du film dans la pince de retenue 24. Cette surcourse entre la position intermédiaire d'attente et la position haute est très courte, et permet d'améliorer la cadence de la machine d'emballage.
Le gain de temps occasionné correspond à la durée de la course de montée d'un organe positionneur 13 ou 14 entre la position basse et la position intermédiaire d'attente.
La figure 23 représente une variante de l'élément accumulateur 20 du dispositif 15, dans lequel le rouleau 23 rotatif est remplacé par un système à rouleaux mobiles.
Au lieu d'utiliser un seul dispositif de transfert et d'accumulation 15 comme représenté dans les figures 1 à 22, la cadence d'emballage de la machine peut encore être augmentée en faisant usage de deux systèmes accumulateurs à mouvements altemés.
Cette liste de références citées par le demandeur vise uniquement à aider le lecteur et ne fait pas partie du document de brevet européen. Même si le plus grand soin a été accordé à sa conception, des erreurs ou des omissions ne peuvent être exclues et l'OEB décline toute responsabilité à cet égard.