FR3148925A1 - Sensor gripper for palletizing device, and palletizing device comprising same - Google Patents
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Abstract
Préhenseur à palpeur pour dispositif de palettisation, et dispositif de palettisation le comprenant L’invention concerne un préhenseur à palpeur (1) comprenant une plaque de support (3) configurée pour être reliée à un bras robotisé ; au moins une tige de coulissement (4) s’étendant verticalement vers le bas depuis la plaque de support (3) ; un corps de préhenseur (5) monté coulissant sur l’au moins une tige de coulissement (4) et configuré pour se déplacer verticalement par rapport à la plaque de support (3) le long de l’au moins une tige de coulissement (4), ledit corps de préhenseur (5) portant un organe de support horizontal rétractable et un organe de pressage vertical configurés pour saisir entre eux un paquet à palettiser ; et un capteur de position (13) configuré pour détecter un changement de position du corps de préhenseur (5) par rapport à la plaque de support (3). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2 A feeler gripper for a palletizing device, and a palletizing device comprising the same The invention relates to a feeler gripper (1) comprising: a support plate (3) configured to be connected to a robotic arm; at least one slide rod (4) extending vertically downward from the support plate (3); a gripper body (5) slidably mounted on the at least one slide rod (4) and configured to move vertically relative to the support plate (3) along the at least one slide rod (4), said gripper body (5) carrying a retractable horizontal support member and a vertical pressing member configured to grip between them a package to be palletized; and a position sensor (13) configured to detect a change in position of the gripper body (5) relative to the support plate (3). Figure to be published with the abstract: Figure 2
Description
La présente invention concerne le domaine de la palettisation, et porte en particulier sur un préhenseur à palpeur pour dispositif de palettisation et sur un dispositif de palettisation comprenant un tel préhenseur à palpeur.The present invention relates to the field of palletizing, and relates in particular to a sensor gripper for a palletizing device and to a palletizing device comprising such a sensor gripper.
Lors de la manutention de marchandises, telles que des paquets ou piles d’imprimés, des palettes sont généralement utilisées, lesdits paquets étant disposés sur les palettes soit manuellement par un opérateur, soit automatiquement par un robot de palettisation.When handling goods, such as bundles or stacks of printed matter, pallets are typically used, with said bundles being placed on the pallets either manually by an operator or automatically by a palletizing robot.
Les paquets d’imprimés étant constitués de cahiers ou livres non solidaires, élastiques et dissymétriques, voire glissants, les uns par rapport aux autres à l’intérieur du paquet, la tâche de palettisation est rendue complexe pour un robot de palettisation (notamment lors du lâcher du paquet sur la palette) et nécessite donc des préhenseurs et des technologies complexes.Since printed matter packages are made up of loose, elastic and asymmetrical, or even sliding, notebooks or books relative to each other within the package, the palletizing task is made complex for a palletizing robot (particularly when dropping the package onto the pallet) and therefore requires complex grippers and technologies.
Il est connu des robots de palettisation qui permettent de palettiser automatiquement des paquets, tels que des paquets d’imprimés, à l’aide de préhenseurs à fourche. Ces robots existants sont composés de modules centreurs et de modules regroupeurs permettant d’attraper les paquets par deux et de les palettiser par deux. Cependant, ces robots sont volumineux et surdimensionnés par rapport à l’application, et sont notamment destinés à la palettisation de masses lourdes.Palletizing robots are known that allow automatic palletizing of packages, such as printed matter packages, using fork grippers. These existing robots are composed of centering modules and grouping modules that allow packages to be picked up in pairs and palletized in pairs. However, these robots are bulky and oversized compared to the application, and are particularly intended for palletizing heavy masses.
Il existe également des machines qui permettent de palettiser automatiquement des paquets à l’aide d’un préhenseur à pinces et à ergots escamotables. Cependant, ces machines existantes ont les inconvénients suivants : les paquets sont pris par le dessus par le préhenseur à pinces et à ergots escamotables, c’est-à-dire au niveau de deux des quatre faces latérales du paquet ; les paquets ont besoin d’être plats sans dos ou excroissance fortement prononcé(e) ; et les paquets sont lâchés d’une certaine hauteur sur la palette, ce qui est inadapté pour les paquets bouffants dissymétriques tels que les cahiers non reliés de livres avec le pli de la reliure tels qu’ils sont produits en sortie de plieuses. En outre, la conception du préhenseur à pinces et à ergots escamotables implique des espaces importants entre les paquets déposés sur la palette, ce qui réduit la stabilité de la palette et la capacité de palettisation (c’est-à-dire, le nombre de cahiers par palette).There are also machines that allow automatic palletizing of packages using a gripper with retractable grippers and lugs. However, these existing machines have the following disadvantages: the packages are picked up from above by the gripper with retractable grippers and lugs, i.e. at two of the four side faces of the package; the packages need to be flat without a pronounced spine or protrusion; and the packages are dropped from a certain height onto the pallet, which is unsuitable for asymmetrical bulky packages such as unbound booklets with the fold of the binding as they are produced at the output of folders. In addition, the design of the gripper with retractable clamps and lugs implies large spaces between the packages placed on the pallet, which reduces the stability of the pallet and the palletizing capacity (i.e. the number of notebooks per pallet).
La prise par le dessus d’un paquet par un préhenseur à pince oblige à lâcher le paquet à une certaine hauteur de la palette, ce qui désolidarise les magazines bouffants. Ainsi, en pratique, les machines existantes ne parviennent pas à palettiser des paquets constitués de magazines ayant plus de 16 pages (ou 8 feuilles) dès lors que ces productions sont bouffantes. Elles n’arrivent donc pas à palettiser des magazines bouffants de 32 pages du fait du phénomène d’air emprisonné dans les paquets bouffants qui fait se comporter les piles de papier comme des ressorts comprimés dans le préhenseur qui se détendent brusquement lors de la dépose sur la palette, ce qui entraîne des dommages et pertes de cahiers/magazines de la pile de cahiers ou de feuilles non tenus, et des temps de dépose très longs ce qui ralentit les machines ou limite les gammes de paquets qu’elles peuvent palettiser.The gripping of a bundle from above by a gripper requires the bundle to be released at a certain height on the pallet, which separates the bulky magazines. Thus, in practice, existing machines are unable to palletize bundles made up of magazines with more than 16 pages (or 8 sheets) since these productions are bulky. They are therefore unable to palletize 32-page bulky magazines due to the phenomenon of air trapped in the bulky bundles which makes the stacks of paper behave like compressed springs in the gripper which suddenly relax when placed on the pallet, which leads to damage and loss of loose booklets/magazines from the stack of booklets or sheets, and very long placement times which slow down the machines or limit the ranges of bundles that they can palletize.
Certains fabricants ont cherché à compenser ces défauts par des taquages ou des mouvements de dépose très lents pour ne pas provoquer de chocs/collisions paquet sur couche inférieure qui arrêtent la machine. Toutefois ce type de raccourci technique ne permet que de réaligner partiellement un paquet dans le sens de la longueur mais pas dans le sens de la largeur et, dans tous les cas, ne permet pas de réaligner un ou plusieurs éventuels cahiers qui seraient sortis du paquet et qu’il serait nécessaire de réaligner.Some manufacturers have sought to compensate for these defects by jogging or very slow depositing movements so as not to cause shocks/collisions between the pack and the lower layer which would stop the machine. However, this type of technical shortcut only allows a pack to be partially realigned lengthwise but not widthwise and, in any case, does not allow one or more possible booklets which have come out of the pack and which would need to be realigned to be realigned.
La demande de brevet français FR3110152A1 divulgue un palettiseur robot collaboratif. Toutefois, ce palettiseur, qui est utile sur des applications non bouffantes, présente le défaut de ne pas compenser les hauteurs de paquets dus au gonflant d’air. Les couches précédemment palettisées s’écrasent ainsi sous le poids des couches supérieures et le palettiseur robotique ne sait pas deviner l’altitude à laquelle venir déposer le paquet. Le palettiseur doit alors « deviner » par calcul la position aléatoire ou exponentielle des épaisseurs de couches précédemment déposées pour venir approximativement à la position précédente, ce qui fait que, si le paquet à palettiser n’est pas déposé par contact direct sur la couche inférieure, alors il y a risque que le paquet de magazines non liés entre eux se décompose/désolidarise et que des cahiers tombent soit sur la couche inférieure, soit par terre, venant ainsi abimer la palette en cours et perturber les déposes de paquets suivants. Le même résultat intervient lorsqu’il s’agit de ramettes de papier non emballées ou de paquet de feuilles simples imprimées ou non.French patent application FR3110152A1 discloses a collaborative robot palletizer. However, this palletizer, which is useful for non-bulking applications, has the defect of not compensating for the heights of packages due to the air inflation. The previously palletized layers are thus crushed under the weight of the upper layers and the robotic palletizer cannot guess the altitude at which to deposit the package. The palletizer must then “guess” by calculation the random or exponential position of the thicknesses of the layers previously deposited to approximately reach the previous position, which means that if the package to be palletized is not deposited by direct contact on the lower layer, then there is a risk that the package of magazines not linked together will break up/become detached and that notebooks will fall either onto the lower layer or onto the ground, thus damaging the current pallet and disrupting the deposits of subsequent packages. The same result occurs when it comes to unwrapped reams of paper or packs of single sheets, printed or not.
Il convient également de noter que la disposition d’un palpeur sur le préhenseur d’un robot collaboratif ne serait pas appropriée, étant donné que les vibrations induites par le mouvement parasite d’un palpeur lors des déplacements du robot serait vu par le robot collaboratif comme un choc contre un opérateur.It should also be noted that the arrangement of a probe on the gripper of a collaborative robot would not be appropriate, given that the vibrations induced by the parasitic movement of a probe during the movements of the robot would be seen by the collaborative robot as a shock against an operator.
La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l’état antérieur de la technique en proposant un préhenseur à palpeur capable de détecter l’entrée en contact de la partie inférieure du préhenseur avec une surface de dépôt, indiquant la présence de la surface de dépôt sous un paquet à palettiser saisi par le préhenseur, permettant ainsi le dépôt du paquet à palettiser directement sur la surface de dépôt.The present invention aims to solve the drawbacks of the prior art by proposing a sensor gripper capable of detecting the contact of the lower part of the gripper with a deposit surface, indicating the presence of the deposit surface under a package to be palletized gripped by the gripper, thus allowing the deposit of the package to be palletized directly on the deposit surface.
La présente invention a donc pour objet un préhenseur à palpeur pour dispositif de palettisation, ledit préhenseur étant configuré pour être porté par un bras robotisé de dispositif de palettisation, ledit préhenseur comprenant, en partie inférieure, au moins un organe de support horizontal rétractable et, en partie supérieure, un organe de pressage vertical configurés pour saisir entre eux un paquet à palettiser, caractérisé par le fait que ledit préhenseur comprend en outre :The present invention therefore relates to a sensor gripper for a palletizing device, said gripper being configured to be carried by a robotic arm of a palletizing device, said gripper comprising, in the lower part, at least one retractable horizontal support member and, in the upper part, a vertical pressing member configured to grip between them a package to be palletized, characterized in that said gripper further comprises:
- une plaque de support configurée pour être reliée à l’extrémité du bras robotisé ;- a support plate configured to be connected to the end of the robotic arm;
- au moins une tige de coulissement s’étendant verticalement vers le bas depuis la plaque de support ;- at least one slide rod extending vertically downward from the support plate;
- un corps de préhenseur monté coulissant sur l’au moins une tige de coulissement et suspendu verticalement par rapport à la plaque de support, configuré pour se déplacer verticalement par rapport à la plaque de support le long de l’au moins une tige de coulissement, ledit corps de préhenseur portant l’au moins un organe de support horizontal rétractable et l’organe de pressage vertical ; et- a gripper body slidably mounted on the at least one sliding rod and suspended vertically relative to the support plate, configured to move vertically relative to the support plate along the at least one sliding rod, said gripper body carrying the at least one retractable horizontal support member and the vertical pressing member; and
- un capteur de position porté par l’un parmi le corps de préhenseur et la plaque de support, le capteur de position étant configuré pour détecter un changement de position du corps de préhenseur par rapport à la plaque de support,- a position sensor carried by one of the gripper body and the support plate, the position sensor being configured to detect a change in position of the gripper body relative to the support plate,
dans lequel, lorsque la partie inférieure du corps de préhenseur entre en contact avec une surface de dépôt, le corps de préhenseur coulisse vers le haut le long de l’au moins une tige de coulissement, ce qui entraîne une détection de changement de position relative du corps de préhenseur et de la plaque de support par le capteur de position, indiquant la présence de la surface de dépôt sous le paquet à palettiser saisi, permettant ainsi le dépôt du paquet à palettiser saisi directement sur la surface de dépôt par rétractation de l’au moins un organe de support.wherein, when the lower portion of the gripper body contacts a deposit surface, the gripper body slides upwardly along the at least one slide rod, causing the position sensor to detect a change in the relative position of the gripper body and the support plate, indicating the presence of the deposit surface beneath the gripped pallet package, thereby enabling the gripped pallet package to be deposited directly onto the deposit surface by retracting the at least one support member.
Ainsi, le préhenseur à palpeur selon la présente invention est d’encombrement réduit et possède un système coulissant qui permet de venir déposer en contact le paquet à palettiser sur la surface de dépôt telle que la couche inférieure ou le paquet inférieur sur la palette (c’est-à-dire, la dernière couche ou le dernier paquet déposé(e) sur la palette).Thus, the sensor gripper according to the present invention is of reduced size and has a sliding system which makes it possible to place the package to be palletized in contact with the deposition surface such as the lower layer or the lower package on the pallet (i.e., the last layer or the last package placed on the pallet).
Le préhenseur à palpeur selon la présente invention permet ainsi de venir au contact de la couche inférieure de la palette pour déposer le paquet à palettiser par contact sur la couche inférieure, même si l’altitude de la couche inférieure est inconnue ou connue de manière approximative par le dispositif de palettisation, le tout sans les inconvénients des lâchers depuis une certaine hauteur et des chocs associés intervenant avec les palettiseurs conventionnels.The sensor gripper according to the present invention thus makes it possible to come into contact with the lower layer of the pallet in order to place the package to be palletized by contact on the lower layer, even if the altitude of the lower layer is unknown or known approximately by the palletizing device, all without the disadvantages of releases from a certain height and the associated shocks occurring with conventional palletizers.
Le capteur de position du préhenseur à palpeur selon la présente invention permet de détecter le coulissement vers le haut du corps de préhenseur le long de l’au moins une tige de coulissement lorsque le corps de préhenseur vient au contact de la couche inférieure de la palette, dans le but de détecter et d’informer la chaîne d’automatisme de l’altitude de la couche précédente afin d’effectuer un réalignement à chaque couche et de suivre l’altitude de la palette de paquets de magazines qui se tassent progressivement.The position sensor of the feeler gripper according to the present invention makes it possible to detect the upward sliding of the gripper body along the at least one sliding rod when the gripper body comes into contact with the lower layer of the pallet, in order to detect and inform the automation chain of the altitude of the previous layer in order to carry out a realignment at each layer and to follow the altitude of the pallet of magazine bundles which gradually settle.
Le fait d’avoir un préhenseur à organe de support horizontal rétractable, plutôt qu’à pince, permet de déposer par contact les paquets et d’éviter de lâcher les paquets à une certaine hauteur au-dessus de la couche précédemment constituée, ce qui permet d’éviter de désassembler la pile de magazines, livres, corps de livre ou ramettes de papiers non emballés/tenus.Having a gripper with a retractable horizontal support member, rather than a clamp, allows for contact deposition of the bundles and avoids dropping the bundles at a certain height above the previously formed layer, thereby avoiding disassembling the stack of unwrapped/held magazines, books, book bodies or reams of paper.
Le préhenseur à organe de support horizontal rétractable permet également de déposer les piles de paquets de manière jointive et d’obtenir une palette d’une plus grande stabilité.The gripper with retractable horizontal support member also allows stacks of packages to be placed in a close-fitting manner and produces a more stable pallet.
Le préhenseur à palpeur selon la présente invention permet de saisir des paquets de tout sorte tels que des documents papiers fragiles, des magazines, des ramettes de papier, y compris des paquets bouffants dissymétriques.The feeler gripper according to the present invention makes it possible to grip packages of all kinds such as fragile paper documents, magazines, reams of paper, including asymmetrical bulky packages.
La présente invention permet ainsi de disposer d’un dispositif de palettisation avec un spectre de fonctionnement le plus large possible sur les productions de paquets délivrées par les équipements amonts tels que les plieuses de façonnage, notamment les paquets bouffants à épaisseur variable en raison de la présence d’air avant compression par le poids des couches supérieures une fois déposées sur la palette.The present invention thus makes it possible to have a palletizing device with the widest possible operating spectrum on the production of packages delivered by upstream equipment such as shaping folders, in particular bulky packages with variable thickness due to the presence of air before compression by the weight of the upper layers once placed on the pallet.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le capteur de position est un capteur de proximité de type inductif, laser ou photoélectrique, porté par le corps de préhenseur et configuré pour détecter la présence/absence de la plaque de support en regard de celui-ci en fonction de la position de coulissement du corps de préhenseur sur l’au moins une tige de coulissement.According to a particular characteristic of the invention, the position sensor is a proximity sensor of the inductive, laser or photoelectric type, carried by the gripper body and configured to detect the presence/absence of the support plate opposite the latter as a function of the sliding position of the gripper body on the at least one sliding rod.
Ainsi, lorsque le corps de préhenseur ne repose pas sur une surface de dépôt, la plaque de support est située au-dessus et non en regard du capteur de position de sorte que ce dernier ne détecte pas la plaque de support (l’atteinte de la surface de dépôt par le corps de préhenseur n’est alors pas détectée par le préhenseur). Au contraire, lorsque le corps de préhenseur repose sur une surface de dépôt, le corps de préhenseur coulisse vers le haut le long de l’au moins une tige de coulissement de sorte que la plaque de support se retrouve en regard du capteur de position, ce dernier détectant alors la plaque de support (l’atteinte de la surface de dépôt par le corps de préhenseur est alors détectée par le préhenseur).Thus, when the gripper body is not resting on a deposition surface, the support plate is located above and not opposite the position sensor so that the latter does not detect the support plate (the reaching of the deposition surface by the gripper body is then not detected by the gripper). On the contrary, when the gripper body rests on a deposition surface, the gripper body slides upwards along the at least one sliding rod so that the support plate is opposite the position sensor, the latter then detecting the support plate (the reaching of the deposition surface by the gripper body is then detected by the gripper).
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le préhenseur comprend en outre un système de compensation de poids disposé entre la plaque de support et le corps de préhenseur et configuré pour effectuer une compensation du poids du corps de préhenseur à vide.According to a particular characteristic of the invention, the gripper further comprises a weight compensation system arranged between the support plate and the gripper body and configured to perform compensation for the weight of the gripper body when empty.
Le système de compensation de poids permet d’éviter que le corps de préhenseur ne vienne écraser voire abimer de manière intempestive les paquets précédemment déposés sur la palette.The weight compensation system prevents the gripper body from accidentally crushing or damaging packages previously placed on the pallet.
Ainsi, lorsque le corps de préhenseur vient en contact avec la couche inférieure, uniquement le poids du paquet saisi repose sur cette couche inférieure.So when the gripper body comes into contact with the lower layer, only the weight of the gripped package rests on that lower layer.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le système de compensation de poids est l’un parmi au moins un ressort et au moins un vérin, disposé entre la plaque de support et le corps de préhenseur.According to a particular characteristic of the invention, the weight compensation system is one of at least one spring and at least one cylinder, arranged between the support plate and the gripper body.
L’au moins un ressort est précontraint de manière à compenser le poids du corps de préhenseur à vide.The at least one spring is prestressed so as to compensate for the weight of the gripper body when empty.
L’au moins un ressort est ainsi un système d’équilibrage qui permet de compenser le poids du corps de préhenseur à vide pour venir détecter le contact de la couche inférieure le plus précisément possible afin de diminuer l’écrasement de la couche inférieure.The at least one spring is thus a balancing system which makes it possible to compensate for the weight of the empty gripper body in order to detect the contact of the lower layer as precisely as possible in order to reduce the crushing of the lower layer.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’au moins une tige de coulissement est constituée de première et seconde tiges de coulissement parallèles sur lesquelles le corps de préhenseur est monté coulissant, l’au moins un ressort étant constitué d’un premier ressort disposé du côté de la première tige de coulissement et d’un second ressort disposé du côté de la seconde tige de coulissement.According to a particular characteristic of the invention, the at least one sliding rod is made up of first and second parallel sliding rods on which the gripper body is slidably mounted, the at least one spring being made up of a first spring arranged on the side of the first sliding rod and a second spring arranged on the side of the second sliding rod.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le préhenseur comprend en outre un vérin de blocage de coulissement disposé sur le corps de préhenseur et configuré pour bloquer le coulissement du corps de préhenseur sur l’au moins une tige de coulissement, le préhenseur étant configuré pour activer le vérin de blocage de coulissement lors des phases de saisie du paquet et de déplacement du paquet et pour désactiver le vérin de blocage de coulissement lors de la phase de palettisation du paquet.According to a particular characteristic of the invention, the gripper further comprises a sliding blocking cylinder arranged on the gripper body and configured to block the sliding of the gripper body on the at least one sliding rod, the gripper being configured to activate the sliding blocking cylinder during the phases of gripping the package and moving the package and to deactivate the sliding blocking cylinder during the phase of palletizing the package.
Ainsi, le vérin de blocage de coulissement permet de verrouiller et de neutraliser les mouvements du corps de préhenseur par rapport à la plaque de support, pendant le déplacement du bras robotisé à des vitesses élevées de production industrielle.Thus, the sliding locking cylinder makes it possible to lock and neutralize the movements of the gripper body relative to the support plate, during the movement of the robotic arm at high industrial production speeds.
L’actionnement du verrou de type vérin de blocage de coulissement pendant les phases de transfert rapide du bras robotisé et les phases de prise de paquet avant palettisation permet d’éviter les secousses ou variations d’inertie sur le bras robotisé qui peuvent perturber l’automatisme et être détectées comme des collisions.The actuation of the sliding locking cylinder type lock during the rapid transfer phases of the robotic arm and the package picking phases before palletization makes it possible to avoid jolts or variations in inertia on the robotic arm which can disrupt the automation and be detected as collisions.
L’ouverture du verrou de type vérin de blocage de coulissement permet au contraire le coulissement du corps de préhension lors des phases de palettisation, c’est-à-dire lors des phases d’approche et de mise en contact avec la surface de dépôt et lors de la phase de dépose du paquet saisi sur la surface de dépôt.The opening of the sliding locking cylinder type lock, on the contrary, allows the gripping body to slide during the palletizing phases, that is to say during the phases of approach and contact with the deposit surface and during the phase of depositing the gripped package on the deposit surface.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’au moins un organe de support horizontal rétractable est constitué de deux lames horizontales rétractables parallèles formant une fourche.According to a particular characteristic of the invention, the at least one retractable horizontal support member consists of two parallel retractable horizontal blades forming a fork.
Ainsi, les deux lames horizontales formant une fourche permettent d’obtenir un meilleur support du paquet sur celles-ci, lesdites lames horizontales étant rétractables à l’intérieur du corps de préhenseur de manière à permettre la dépose du paquet saisi sur la surface de dépôt.Thus, the two horizontal blades forming a fork make it possible to obtain better support for the package on them, said horizontal blades being retractable inside the gripper body so as to allow the grasped package to be placed on the deposit surface.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’organe de pressage vertical est constitué d’au moins un vérin de pressage vertical, portant facultativement un patin de pressage en regard de l’au moins un organe de support horizontal.According to a particular characteristic of the invention, the vertical pressing member consists of at least one vertical pressing cylinder, optionally carrying a pressing shoe opposite the at least one horizontal support member.
Ainsi, une fois que le bras robotisé a déplacé le préhenseur de manière à placer l’au moins un organe de support à l’état déployé sous le paquet à saisir, le paquet est saisi par le préhenseur par abaissement de la tige de l’au moins un vérin de pressage jusqu’à ce que son extrémité libre (ou patin de pressage) soit en contact avec le sommet du paquet, ce qui permet de garantir le blocage du paquet entre l’au moins un organe de support horizontal déployé et l’au moins un vérin de pressage du préhenseur.Thus, once the robotic arm has moved the gripper so as to place the at least one support member in the deployed state under the package to be gripped, the package is gripped by the gripper by lowering the rod of the at least one pressing cylinder until its free end (or pressing pad) is in contact with the top of the package, which makes it possible to ensure that the package is blocked between the at least one deployed horizontal support member and the at least one pressing cylinder of the gripper.
Le paquet est ainsi saisi dans le sens de son épaisseur et non dans le sens de sa largeur, ce qui permet de s’affranchir des difficultés créées par le dos des imprimés.The package is thus grasped in the direction of its thickness and not in the direction of its width, which avoids the difficulties created by the back of the printed matter.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le préhenseur comprend en outre deux bras pivotants montés de part et d’autre du corps de préhenseur, chacun des deux bras pivotants portant au moins trois ventouses d’aspiration, chaque bras pivotant, dans sa position déployée, portant les ventouses d’aspiration sous l’au moins un organe de support horizontal pour former un plan d’aspiration des ventouses horizontal, le préhenseur étant configuré pour déployer les deux bras pivotants de manière à saisir par aspiration une feuille intercalaire à l’aide des ventouses d’aspiration.According to a particular characteristic of the invention, the gripper further comprises two pivoting arms mounted on either side of the gripper body, each of the two pivoting arms carrying at least three suction cups, each pivoting arm, in its deployed position, carrying the suction cups under the at least one horizontal support member to form a horizontal suction cup suction plane, the gripper being configured to deploy the two pivoting arms so as to grip an interlayer sheet by suction using the suction cups.
Ainsi, les deux bras pivotants à ventouses d’aspiration permettent de saisir par aspiration une feuille intercalaire et de la déposer sur la couche inférieure de la palette, préalablement au dépôt du premier paquet de la couche suivante sur la palette.The two pivoting arms with suction cups can therefore capture an interlayer sheet by suction and place it on the lower layer of the pallet, prior to placing the first package of the next layer on the pallet.
Chaque bras pivotant peut, par exemple, porter trois ventouses disposées pour former un triangle, ou quatre ventouses disposées pour former une croix.Each pivoting arm can, for example, carry three suction cups arranged to form a triangle, or four suction cups arranged to form a cross.
La présente invention a également pour objet un dispositif de palettisation comprenant un convoyeur et un bras robotisé portant un préhenseur tel que décrit ci-dessus, ledit dispositif de palettisation étant configuré pour se saisir, à l’aide de l’au moins un organe de support horizontal rétractable et de l’organe de pressage du préhenseur, d’un paquet à palettiser présent à la sortie du convoyeur, pour déplacer, à l’aide du bras robotisé, le paquet à palettiser saisi jusqu’à une surface de dépôt, et pour déposer, par rétractation de l’au moins un organe de support du préhenseur, le paquet à palettiser directement sur la surface de dépôt uniquement après détection, par le capteur de position du préhenseur, d’un changement de position relative du corps de préhenseur et de la plaque de support, indiquant la présence de la surface de dépôt sous le paquet à palettiser.The present invention also relates to a palletizing device comprising a conveyor and a robotic arm carrying a gripper as described above, said palletizing device being configured to grasp, using the at least one retractable horizontal support member and the pressing member of the gripper, a package to be palletized present at the outlet of the conveyor, to move, using the robotic arm, the gripped package to be palletized to a deposit surface, and to deposit, by retracting the at least one support member of the gripper, the package to be palletized directly on the deposit surface only after detection, by the position sensor of the gripper, of a change in the relative position of the gripper body and the support plate, indicating the presence of the deposit surface under the package to be palletized.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le dispositif de palettisation comprend en outre, à la sortie du convoyeur, un système d’alignement comprenant deux plaques verticales latérales parallèles disposées de part et d’autre de la sortie du convoyeur, au moins l’une des deux plaques verticales étant déplaçable, à l’aide d’un vérin de déplacement de plaque, dans la direction perpendiculaire au sens de déplacement du convoyeur de telle sorte que les deux plaques verticales sont configurées pour aligner le paquet à palettiser sur deux de ses quatre faces latérales, au moins l’une des deux plaques verticales portant une butée verticale qui comporte une surface perpendiculaire à ladite plaque verticale, le corps de préhenseur portant une surface verticale configurée pour pousser le paquet à palettiser contre la butée de manière à aligner le paquet à palettiser sur les deux autres de ses quatre faces latérales.According to a particular characteristic of the invention, the palletizing device further comprises, at the outlet of the conveyor, an alignment system comprising two parallel lateral vertical plates arranged on either side of the outlet of the conveyor, at least one of the two vertical plates being movable, using a plate displacement cylinder, in the direction perpendicular to the direction of movement of the conveyor such that the two vertical plates are configured to align the package to be palletized on two of its four lateral faces, at least one of the two vertical plates carrying a vertical stop which comprises a surface perpendicular to said vertical plate, the gripper body carrying a vertical surface configured to push the package to be palletized against the stop so as to align the package to be palletized on the other two of its four lateral faces.
Le système d’alignement permet d’aligner (ou taquer) automatiquement le paquet à palettiser sur ses quatre faces latérales à la sortie du convoyeur.The alignment system allows the package to be palletized to be automatically aligned (or jogged) on its four side faces as it exits the conveyor.
La largeur de la butée du système d’alignement est inférieure à la largeur du convoyeur, de préférence inférieure à la moitié de la largeur du convoyeur, et encore plus de préférence inférieure au tiers, au quart, au cinquième, etc. de la largeur du convoyeur.The width of the alignment system stop is less than the width of the conveyor, preferably less than half the width of the conveyor, and even more preferably less than one third, one quarter, one fifth, etc. of the width of the conveyor.
Le convoyeur du dispositif de palettisation transporte les paquets à palettiser de son entrée à sa sortie, les paquets à palettiser pouvant, par exemple, provenir d’une plieuse de façonnage dans le cas de paquets d’imprimés. A chaque fois qu’un paquet à palettiser est présent à la sortie du convoyeur, les plaques verticales latérales (qui constituent les première et deuxième faces de taquage) du système d’alignement permettent l’alignement (ou taquage) automatique du paquet sur deux de ses quatre faces latérales. Le préhenseur avance ensuite dans la sortie du convoyeur de manière à ce que sa surface verticale (qui constitue la troisième face de taquage) pousse le paquet vers la surface plane verticale de la butée (qui constitue la quatrième face de taquage) du système d’alignement, de telle sorte que le paquet se retrouve automatiquement aligné (ou taqué) sur ses quatre faces latérales.The palletizing device conveyor transports the packages to be palletized from its input to its output, the packages to be palletized being able, for example, to come from a folding machine in the case of packages of printed matter. Each time a package to be palletized is present at the output of the conveyor, the vertical lateral plates (which constitute the first and second jogging faces) of the alignment system allow the automatic alignment (or jogging) of the package on two of its four lateral faces. The gripper then advances into the output of the conveyor so that its vertical surface (which constitutes the third jogging face) pushes the package towards the vertical flat surface of the stop (which constitutes the fourth jogging face) of the alignment system, such that the package is automatically aligned (or jogged) on its four lateral faces.
Dans la présente invention, l’alignement des quatre faces latérales du paquet est ainsi réalisé par les trois plans verticaux du système d’alignement (à savoir, les deux plaques verticales latérales et la butée perpendiculaire) plus le plan constitué par la face avant du préhenseur, de manière à aligner le paquet sur ses quatre faces latérales pour avoir une référence précise de palettisation et une précision dans le résultat de la palette constituée ensuite, mais également pour réaligner les cahiers ou livres à l’intérieur du paquet.In the present invention, the alignment of the four lateral faces of the package is thus achieved by the three vertical planes of the alignment system (namely, the two lateral vertical plates and the perpendicular stop) plus the plane formed by the front face of the gripper, so as to align the package on its four lateral faces to have a precise palletization reference and precision in the result of the pallet subsequently formed, but also to realign the notebooks or books inside the package.
Ainsi, le paquet est réaligné avec précision sur le convoyeur et les cahiers à l’intérieur du paquet sont recentrés avec précision.This means that the package is accurately realigned on the conveyor and the notebooks inside the package are accurately recentered.
La butée du système d’alignement possède, de préférence, une hauteur identique à celle des plaques verticales.The alignment system stop preferably has a height identical to that of the vertical plates.
En outre, la butée possède, de préférence, une largeur très réduite par rapport à celle du paquet à palettiser. Après taquage, le paquet est ainsi bloqué par les deux plaques verticales latérales, par la surface verticale du préhenseur et par la butée dont la largeur est limitée et ne couvre pas la totalité de la face latérale correspondante du paquet. Le taquage du paquet par les deux plaques verticales latérales du système d’alignement avant l’avancée du préhenseur permet de garantir le taquage du paquet entre la surface verticale du préhenseur et la butée, et ce même si la butée possède une largeur très réduite par rapport à celle du paquet. En effet, le paquet étant déjà aligné sur trois faces latérales, un simple arrêtoir (à savoir, la butée) suffit pour l’alignement de la quatrième face latérale. La quatrième face de taquage comporte ainsi une partie réelle constituée par la butée et une partie « virtuelle » constituée par l’espace entre la butée et l’autre plaque verticale du système d’alignement.In addition, the stop preferably has a very small width compared to that of the package to be palletized. After jogging, the package is thus blocked by the two lateral vertical plates, by the vertical surface of the gripper and by the stop whose width is limited and does not cover the entire corresponding lateral face of the package. Jogging the package by the two lateral vertical plates of the alignment system before the gripper advances makes it possible to guarantee the jogging of the package between the vertical surface of the gripper and the stop, even if the stop has a very small width compared to that of the package. Indeed, since the package is already aligned on three lateral faces, a simple stop (i.e., the stop) is sufficient for the alignment of the fourth lateral face. The fourth jogging face thus comprises a real part constituted by the stop and a “virtual” part constituted by the space between the stop and the other vertical plate of the alignment system.
La butée du système d’alignement constitue ainsi la génératrice du plan constituant la quatrième face de taquage, cependant ce plan n’a pas besoin de faire toute la largeur de la face latérale associée du paquet, du fait de la présence des trois autres faces de taquage qui alignent les trois autres faces latérales de la forme parallélépipédique du paquet, la butée ne venant plus que constituer une mise en référence sur la dimension restante.The stop of the alignment system thus constitutes the generator of the plane constituting the fourth alignment face, however this plane does not need to be the entire width of the associated lateral face of the package, due to the presence of the three other alignment faces which align the three other lateral faces of the parallelepiped shape of the package, the stop only constituting a reference on the remaining dimension.
L’au moins un organe de support horizontal (en partie inférieure) et l’organe de pressage vertical (en partie supérieure) du préhenseur permettent de saisir le paquet aligné, l’au moins un organe de support horizontal déployé étant en contact avec la partie inférieure du paquet et l’organe de pressage vertical déployé étant en contact avec la partie supérieure du paquet, le paquet étant ainsi bloqué en position entre l’au moins un organe de support horizontal déployé et l’organe de pressage vertical déployé du préhenseur.The at least one horizontal support member (in the lower part) and the vertical pressing member (in the upper part) of the gripper make it possible to grip the aligned package, the at least one deployed horizontal support member being in contact with the lower part of the package and the deployed vertical pressing member being in contact with the upper part of the package, the package thus being blocked in position between the at least one deployed horizontal support member and the deployed vertical pressing member of the gripper.
Le bras robotisé permet ensuite de déplacer le paquet saisi de manière à le déposer sur une palette ou sur un paquet déjà palettisé par rétractation de l’au moins un organe de support horizontal du préhenseur.The robotic arm then moves the gripped package so as to place it on a pallet or on a package already palletized by retracting at least one horizontal support member of the gripper.
De préférence, une seule des deux plaques verticales est déplaçable par l’intermédiaire du vérin de déplacement de plaque. Cependant, les deux plaques verticales pourraient également être déplaçables, sans s’écarter du cadre de la présente invention. A titre d’exemple, l’une des plaques verticales pourrait être déplaçable à l’aide du vérin de déplacement de plaque, et l’autre des plaques verticales pourrait être déplaçable manuellement.Preferably, only one of the two vertical plates is movable via the plate displacement cylinder. However, both vertical plates could also be movable, without departing from the scope of the present invention. For example, one of the vertical plates could be movable using the plate displacement cylinder, and the other of the vertical plates could be movable manually.
Avantageusement, la butée du système d’alignement est un retour d’équerre qui constitue la quatrième face de taquage contre laquelle le paquet vient en butée lorsqu’il est poussé par le préhenseur. Le retour d’équerre est dimensionné de manière ce qu’uniquement une partie de la face latérale correspondante du paquet vienne en butée contre celui-ci, la précision du taquage entre le préhenseur et le retour d’équerre étant garantie par le taquage préalable du paquet entre les deux plaques verticales latérales du système d’alignement.Advantageously, the stop of the alignment system is a right-angle return which constitutes the fourth alignment face against which the package comes into abutment when it is pushed by the gripper. The right-angle return is dimensioned so that only a portion of the corresponding lateral face of the package comes into abutment against it, the precision of the alignment between the gripper and the right-angle return being guaranteed by the prior alignment of the package between the two lateral vertical plates of the alignment system.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, la sortie du convoyeur comporte au moins une encoche longitudinale configurée pour recevoir l’au moins un organe de support déployé du préhenseur.According to a particular characteristic of the invention, the outlet of the conveyor comprises at least one longitudinal notch configured to receive the at least one deployed support member of the gripper.
Ainsi, l’au moins une encoche longitudinale dans la sortie du convoyeur permet l’introduction de l’au moins un organe de support horizontal déployé du préhenseur dans celle-ci, de manière à permettre le positionnement de l’au moins un organe de support horizontal déployé sous le paquet à palettiser présent à la sortie du convoyeur.Thus, the at least one longitudinal notch in the outlet of the conveyor allows the introduction of the at least one deployed horizontal support member of the gripper therein, so as to allow the positioning of the at least one deployed horizontal support member under the package to be palletized present at the outlet of the conveyor.
Le convoyeur peut être un convoyeur à rouleaux ou à bande, l’au moins une encoche longitudinale étant, dans ce cas, formée dans les rouleaux ou la bande à la sortie du convoyeur.The conveyor may be a roller or belt conveyor, the at least one longitudinal notch being, in this case, formed in the rollers or the belt at the outlet of the conveyor.
Pour mieux illustrer l’objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif et non limitatif, un mode de réalisation préféré, avec référence aux dessins annexés.To better illustrate the object of the present invention, a preferred embodiment will be described below, by way of illustration and not limitation, with reference to the accompanying drawings.
Sur ces dessins :On these drawings:
Si l’on se réfère aux Figures 1 à 3, on peut voir qu’il y est représenté un préhenseur à palpeur 1 pour dispositif de palettisation selon un mode de réalisation de la présente invention.Referring to Figures 1 to 3, it can be seen that there is shown a sensor gripper 1 for a palletizing device according to an embodiment of the present invention.
Le préhenseur 1 est porté par un bras robotisé 2 tel qu’un bras robotisé six axes.The gripper 1 is carried by a robotic arm 2 such as a six-axis robotic arm.
Le préhenseur 1 comprend une plaque de support 3 horizontale qui est fixée à l’extrémité 2a du bras robotisé 2 et depuis laquelle s’étendent verticalement vers le bas deux tiges de coulissement 4.The gripper 1 comprises a horizontal support plate 3 which is fixed to the end 2a of the robotic arm 2 and from which two sliding rods 4 extend vertically downwards.
Le préhenseur 1 comprend en outre un corps de préhenseur 5 comprenant une partie avant 5a montée coulissante sur les deux tiges de coulissement 4, de telle sorte que le corps de préhenseur 5 est suspendu verticalement par rapport à la plaque de support 3.The gripper 1 further comprises a gripper body 5 comprising a front portion 5a slidably mounted on the two sliding rods 4, such that the gripper body 5 is suspended vertically relative to the support plate 3.
Le corps de préhenseur 5 peut ainsi se déplacer verticalement par rapport à la plaque de support 3 le long des deux tiges de coulissement 4.The gripper body 5 can thus move vertically relative to the support plate 3 along the two sliding rods 4.
Le corps de préhenseur 5 porte, en partie inférieure, en tant qu’organe de support, deux lames horizontales parallèles 6 formant une fourche, lesdites deux lames 6 étant rétractables à l’intérieur du corps de préhenseur 5.The gripper body 5 carries, in the lower part, as a support member, two parallel horizontal blades 6 forming a fork, said two blades 6 being retractable inside the gripper body 5.
Le corps de préhenseur 5 porte également, en partie supérieure, en tant qu’organe de pressage vertical, un vérin de pressage vertical 7 portant un patin de pressage 7a en regard des deux lames horizontales 6.The gripper body 5 also carries, in the upper part, as a vertical pressing member, a vertical pressing cylinder 7 carrying a pressing shoe 7a opposite the two horizontal blades 6.
Le préhenseur 1 est configuré pour saisir un paquet à palettiser (dans le sens de son épaisseur) entre les deux lames horizontales 6 et le patin de pressage 7a. Pour cela, le bras robotisé 2 déplace le préhenseur 1 de manière à placer les deux lames horizontales 6 à l’état déployé sous un paquet à saisir, puis le paquet est saisi par le préhenseur 1 par abaissement de la tige du vérin de pressage 7 jusqu’à ce que le patin de pressage 7a soit en contact avec le sommet du paquet, ce qui permet de garantir le blocage du paquet entre les deux lames 6 déployées et le patin de pressage 7a.The gripper 1 is configured to grip a package to be palletized (in the direction of its thickness) between the two horizontal blades 6 and the pressing shoe 7a. To do this, the robotic arm 2 moves the gripper 1 so as to place the two horizontal blades 6 in the deployed state under a package to be gripped, then the package is gripped by the gripper 1 by lowering the rod of the pressing cylinder 7 until the pressing shoe 7a is in contact with the top of the package, which makes it possible to ensure that the package is blocked between the two deployed blades 6 and the pressing shoe 7a.
Les deux lames horizontales 6 sont reliées à un chariot 8 disposé à l’intérieur du corps de préhenseur 5, ledit chariot 8 étant déplaçable en translation à l’intérieur du corps de préhenseur 5, par l’intermédiaire d’une chaîne 9 entraînée par des pignons 10 eux-mêmes entraînés en rotation à l’aide d’un moteur 11. La translation du chariot 8 dans le fond du corps de préhenseur 5 permet de rétracter entièrement les lames 6 à l’intérieur du corps de préhenseur 5 ou de déployer les lames 6 à l’extérieur du corps de préhenseur 5.The two horizontal blades 6 are connected to a carriage 8 arranged inside the gripper body 5, said carriage 8 being movable in translation inside the gripper body 5, by means of a chain 9 driven by pinions 10 themselves driven in rotation using a motor 11. The translation of the carriage 8 in the bottom of the gripper body 5 makes it possible to completely retract the blades 6 inside the gripper body 5 or to deploy the blades 6 outside the gripper body 5.
Le préhenseur 1 comprend en outre un capteur de position 13 (visible sur la
Ainsi, après saisie d’un paquet à palettiser, lorsque le bras robotisé 2 déplace le préhenseur 1 de manière à ce que la partie inférieure du corps de préhenseur 5 entre en contact avec une surface de dépôt, le corps de préhenseur 5 coulisse alors vers le haut le long des tiges de coulissement 4, ce qui entraîne une détection, par le capteur de position 13, d’un changement de position du corps de préhenseur 5 par rapport à la plaque de support 3, indiquant au préhenseur 1 la présence de la surface de dépôt sous le paquet à palettiser saisi, permettant ainsi le dépôt du paquet à palettiser saisi directement sur la surface de dépôt par rétractation des deux lames rétractables 6.Thus, after gripping a package to be palletized, when the robotic arm 2 moves the gripper 1 so that the lower part of the gripper body 5 comes into contact with a deposit surface, the gripper body 5 then slides upwards along the sliding rods 4, which causes the position sensor 13 to detect a change in position of the gripper body 5 relative to the support plate 3, indicating to the gripper 1 the presence of the deposit surface under the gripped package to be palletized, thus allowing the deposit of the gripped package to be palletized directly on the deposit surface by retracting the two retractable blades 6.
Le préhenseur 1 comprend en outre, en tant que système de compensation de poids, deux ressorts 14 fixés entre la plaque de support 3 et la partie avant 5a du corps de préhenseur 5, les deux ressorts 14 permettant une compensation du poids du corps de préhenseur 5 à vide.The gripper 1 further comprises, as a weight compensation system, two springs 14 fixed between the support plate 3 and the front part 5a of the gripper body 5, the two springs 14 enabling compensation of the weight of the gripper body 5 when empty.
Il est à noter que les deux ressorts 14 pourraient également être remplacés par au moins un vérin de compensation de poids, sans s’écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that the two springs 14 could also be replaced by at least one weight compensation cylinder, without departing from the scope of the present invention.
Les ressorts 14 sont précontraints de manière à compenser le poids du corps de préhenseur 5 à vide, de telle sorte que, lorsque le corps de préhenseur 5 vient en contact avec la surface de dépôt, seul le poids du paquet saisi repose sur la surface de dépôt, ce qui permet d’éviter que le corps de préhenseur 5 ne vienne écraser voire abimer de manière intempestive les paquets précédemment déposés sur la palette.The springs 14 are pre-stressed so as to compensate for the weight of the gripper body 5 when empty, such that, when the gripper body 5 comes into contact with the deposit surface, only the weight of the package gripped rests on the deposit surface, which prevents the gripper body 5 from accidentally crushing or even damaging the packages previously deposited on the pallet.
Le préhenseur 1 comprend en outre un vérin de blocage de coulissement 15 (visible sur les Figures 1 et 3) disposé sur le corps de préhenseur 5 et configuré, lorsque la tige du vérin 15 est déployée telle que représentée à la
Le préhenseur 1 est configuré pour activer le vérin de blocage de coulissement 15 (c’est-à-dire, déployer la tige du vérin 15) lors des phases de saisie du paquet et de déplacement du paquet vers la palette, de manière à verrouiller et neutraliser les mouvements du corps de préhenseur 5 par rapport à la plaque de support 3 pendant le déplacement du bras robotisé 2 à des vitesses élevées de production industrielle.The gripper 1 is configured to activate the slide locking cylinder 15 (i.e., deploy the cylinder rod 15) during the phases of gripping the package and moving the package towards the pallet, so as to lock and neutralize the movements of the gripper body 5 relative to the support plate 3 during the movement of the robotic arm 2 at high industrial production speeds.
Au contraire, le préhenseur 1 est configuré pour désactiver le vérin de blocage de coulissement 15 (c’est-à-dire, rétracter la tige du vérin 15) lors de la phase de palettisation du paquet, c’est-à-dire lors des phases d’approche et de mise en contact avec la surface de dépôt et lors de la phase de dépose du paquet saisi sur la surface de dépôt.On the contrary, the gripper 1 is configured to deactivate the sliding locking cylinder 15 (i.e., retract the rod of the cylinder 15) during the palletization phase of the package, i.e. during the phases of approach and contact with the deposit surface and during the phase of depositing the gripped package on the deposit surface.
Le préhenseur 1 comprend en outre deux bras pivotants 16 montés de part et d’autre du corps de préhenseur 5, chacun des deux bras pivotants 16 portant trois ventouses d’aspiration 17 disposées selon une forme de triangle.The gripper 1 further comprises two pivoting arms 16 mounted on either side of the gripper body 5, each of the two pivoting arms 16 carrying three suction cups 17 arranged in a triangular shape.
Il est à noter que chaque bras pivotant 16 pourrait également porter quatre ventouses d’aspiration 17 disposées selon une forme de croix, sans s’écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that each pivoting arm 16 could also carry four suction cups 17 arranged in a cross shape, without departing from the scope of the present invention.
Dans leur position déployée, les deux bras pivotants 16 portent les ventouses d’aspiration 17 sous les deux lames rétractables 6 pour former un plan d’aspiration des ventouses 17 horizontal.In their deployed position, the two pivoting arms 16 carry the suction cups 17 under the two retractable blades 6 to form a horizontal suction plane for the suction cups 17.
Le préhenseur 1 est configuré pour déployer les deux bras pivotants 16, par l’intermédiaire d’un système d’engrenage, de manière à saisir par aspiration une feuille intercalaire à l’aide des ventouses d’aspiration 17 pour ensuite la déposer sur la dernière couche déposée sur la palette, préalablement au dépôt du premier paquet de la couche suivante sur la palette.The gripper 1 is configured to deploy the two pivoting arms 16, by means of a gear system, so as to grasp by suction an interlayer sheet using the suction cups 17 and then place it on the last layer placed on the pallet, prior to the placement of the first package of the next layer on the pallet.
Si l’on se réfère à la
Le paquet 19 est bloqué en position dans le préhenseur 1 entre les deux lames 6 et le patin de pressage 7a.The package 19 is locked in position in the gripper 1 between the two blades 6 and the pressing shoe 7a.
Etant donné que le préhenseur 1, porté par le bras robotisé 2, ne repose sur aucune surface, la partie avant 5a du corps de préhenseur 5 se positionne, par gravité, en partie basse des deux tiges de coulissement 4, venant en butée contre des rondelles d’arrêt 4a fixées en partie inférieure des tiges de coulissement 4.Since the gripper 1, carried by the robotic arm 2, does not rest on any surface, the front part 5a of the gripper body 5 is positioned, by gravity, in the lower part of the two sliding rods 4, coming into abutment against stop washers 4a fixed in the lower part of the sliding rods 4.
Le capteur de position 13 est un capteur de proximité de type inductif, mais pourrait également être un capteur de proximité de type laser ou photoélectrique, sans s’écarter du cadre de la présente invention.The position sensor 13 is an inductive type proximity sensor, but could also be a laser or photoelectric type proximity sensor, without departing from the scope of the present invention.
Le capteur de position 13 de type inductif est orienté vers l’avant du préhenseur 1 et permet de détecter la présence/absence de la plaque de support 3 en regard de celui-ci en fonction de la position de coulissement du corps de préhenseur 5 sur les tiges de coulissement 4.The inductive position sensor 13 is oriented towards the front of the gripper 1 and makes it possible to detect the presence/absence of the support plate 3 opposite it depending on the sliding position of the gripper body 5 on the sliding rods 4.
Dans le cas de la
Si l’on se réfère à la
Lorsque le bras robotisé 2 déplace le préhenseur 1 de manière à ce que le corps de préhenseur 5 repose sur la surface de dépôt 20, la partie avant 5a du corps de préhenseur 5 coulisse alors vers le haut le long des tiges de coulissement 4, de telle sorte que la plaque de support 3 se retrouve en regard du capteur de position de type inductif 13. Le capteur de position de type inductif 13 détecte alors la plaque de support 3, et l’atteinte de la surface de dépôt 20 par le corps de préhenseur 5 est ainsi détectée par le préhenseur 1.When the robotic arm 2 moves the gripper 1 so that the gripper body 5 rests on the deposition surface 20, the front part 5a of the gripper body 5 then slides upwards along the sliding rods 4, such that the support plate 3 is opposite the inductive type position sensor 13. The inductive type position sensor 13 then detects the support plate 3, and the reaching of the deposition surface 20 by the gripper body 5 is thus detected by the gripper 1.
Ainsi, le préhenseur 1 selon la présente invention permet de détecter et d’informer la chaîne d’automatisme du dispositif de palettisation de l’altitude de la couche précédemment déposée afin d’effectuer un réalignement à chaque couche et de suivre l’altitude de la palette de paquets de magazines qui se tassent progressivement.Thus, the gripper 1 according to the present invention makes it possible to detect and inform the automation chain of the palletizing device of the altitude of the layer previously deposited in order to carry out a realignment at each layer and to follow the altitude of the pallet of bundles of magazines which are gradually compacted.
La largeur de la fourche constituée des deux lames horizontales 6 est étroite (de préférence, inférieure ou égale à 100 mm), de telle sorte que le paquet à palettiser 19 est saisi par le préhenseur 1 au niveau du milieu du paquet 19. Ainsi, lorsque le corps de préhenseur 5 repose sur la surface de dépôt 20 et que le milieu du paquet 19 repose sur les lames 6, les côtés du paquet 19 sont déjà au contact de la surface de dépôt 20 en raison de la souplesse des éléments constituant le paquet 19.The width of the fork consisting of the two horizontal blades 6 is narrow (preferably less than or equal to 100 mm), such that the package to be palletized 19 is gripped by the gripper 1 at the middle of the package 19. Thus, when the gripper body 5 rests on the deposit surface 20 and the middle of the package 19 rests on the blades 6, the sides of the package 19 are already in contact with the deposit surface 20 due to the flexibility of the elements constituting the package 19.
Si l’on se réfère à la
Dès que l’atteinte de la surface de dépôt 20 par le corps de préhenseur 5 est détectée par le préhenseur 1 (par l’intermédiaire du capteur de position 13), les lames horizontales 6, sur lesquelles repose le paquet 19, sont rétractées à l’intérieur du corps de préhenseur 5 par déplacement du chariot 8, de telle sorte que le paquet 19 est déposé sur la surface de dépôt 20 sans hauteur de chute.As soon as the reaching of the deposit surface 20 by the gripper body 5 is detected by the gripper 1 (via the position sensor 13), the horizontal blades 6, on which the package 19 rests, are retracted inside the gripper body 5 by moving the carriage 8, such that the package 19 is deposited on the deposit surface 20 without any drop height.
Le système de palpeur coulissant du préhenseur 1 permet ainsi de venir déposer le paquet à palettiser 19 directement sur la surface de dépôt 20 (telle que la couche inférieure ou le paquet inférieur sur la palette, c’est-à-dire la dernière couche ou le dernier paquet déposé(e) sur la palette).The sliding sensor system of the gripper 1 thus makes it possible to place the package to be palletized 19 directly on the deposit surface 20 (such as the lower layer or the lower package on the pallet, i.e. the last layer or the last package placed on the pallet).
Le préhenseur à palpeur 1 selon la présente invention permet ainsi de venir au contact de la surface de dépôt 20 de la palette pour déposer le paquet à palettiser 19 par contact sur la surface de dépôt 20, même si l’altitude de la surface de dépôt 20 est inconnue ou connue de manière approximative par le dispositif de palettisation.The feeler gripper 1 according to the present invention thus makes it possible to come into contact with the deposit surface 20 of the pallet in order to deposit the package to be palletized 19 by contact on the deposit surface 20, even if the altitude of the deposit surface 20 is unknown or known approximately by the palletizing device.
Si l’on se réfère à la
Le dispositif de palettisation 21 comprend un convoyeur 22 et un bras robotisé 2 portant le préhenseur 1 selon la présente invention à son extrémité 2a.The palletizing device 21 comprises a conveyor 22 and a robotic arm 2 carrying the gripper 1 according to the present invention at its end 2a.
Le dispositif de palettisation 21 est configuré pour se saisir, à l’aide des lames horizontales rétractables 6 et du vérin de pressage 7 du préhenseur 1, d’un paquet à palettiser 19 présent à la sortie du convoyeur 22, pour déplacer, à l’aide du bras robotisé 2, le paquet à palettiser 19 saisi jusqu’à une surface de dépôt telle que la surface supérieure d’une palette 23 (ou la surface supérieure d’un paquet déjà palettisé, ou encore la surface supérieure d’une feuille intercalaire), et pour déposer, par rétractation des lames horizontales 6 du préhenseur 1, le paquet à palettiser 19 directement sur la palette 23 uniquement après détection, par le capteur de position 13 du préhenseur 1, d’un changement de position du corps de préhenseur 5 par rapport à la plaque de support 3 du préhenseur 1, indiquant la présence de la palette 23 directement sous le paquet à palettiser 19.The palletizing device 21 is configured to grip, using the retractable horizontal blades 6 and the pressing cylinder 7 of the gripper 1, a package to be palletized 19 present at the outlet of the conveyor 22, to move, using the robotic arm 2, the gripped package to be palletized 19 to a deposit surface such as the upper surface of a pallet 23 (or the upper surface of a package already palletized, or the upper surface of an interleaved sheet), and to deposit, by retracting the horizontal blades 6 of the gripper 1, the package to be palletized 19 directly on the pallet 23 only after detection, by the position sensor 13 of the gripper 1, of a change in position of the gripper body 5 relative to the support plate 3 of the gripper 1, indicating the presence of the pallet 23 directly under the package to be palletized. palletize 19.
Le convoyeur 22 comprend un module d’entrée de paquet 22a, un module de sortie de paquet 22b et un module de déplacement de paquet 22c à rouleaux disposé entre le module d’entrée de paquet 22a et le module de sortie de paquet 22b et configuré pour déplacer des paquets à palettiser 19 (tels que des paquets d’imprimés) entre le module d’entrée de paquet 22a et le module de sortie de paquet 22b, les paquets à palettiser 19 pouvant par exemple provenir de la sortie d’une plieuse de façonnage.The conveyor 22 comprises a package input module 22a, a package output module 22b and a roller package moving module 22c disposed between the package input module 22a and the package output module 22b and configured to move packages to be palletized 19 (such as packages of printed matter) between the package input module 22a and the package output module 22b, the packages to be palletized 19 possibly coming, for example, from the output of a folding machine.
Le module de sortie de paquet 22b possède un système d’alignement 24 permettant d’aligner le paquet 19 à saisir sur ses quatre faces latérales. Ce système d’alignement 24 sera décrit plus en détail à la
Le dispositif de palettisation 21 comprend en outre un coffret électrique (non représenté sur la
Le dispositif de palettisation 21 comprend également une unité de traitement informatique (non représentée sur la
Le convoyeur 22 porte, au niveau de l’un de ses côtés latéraux, un terminal de dialogue 25 (de préférence, tactile) qui permet à un opérateur de communiquer avec le dispositif de palettisation 21.The conveyor 22 carries, at one of its lateral sides, a dialogue terminal 25 (preferably touch-sensitive) which allows an operator to communicate with the palletizing device 21.
Si l’on se réfère à la
Le module de déplacement de paquet 22c du convoyeur 22 possède des rouleaux 26 dont certains sont motorisés pour entraîner chaque paquet à palettiser 19 vers le module de sortie de paquet 22b. Il est à noter que le module de déplacement de paquet 22c pourrait également être à bande transporteuse, sans s’écarter du cadre de la présente invention.The package moving module 22c of the conveyor 22 has rollers 26, some of which are motorized to drive each package to be palletized 19 towards the package output module 22b. It should be noted that the package moving module 22c could also be a conveyor belt, without departing from the scope of the present invention.
Le module de sortie de paquet 22b possède trois bandes transporteuses 27 parallèles (entraînées par un moteur électrique 29) pour déplacer le paquet à palettiser 19 à la sortie du convoyeur 22, deux encoches longitudinales 28 étant ainsi formées entre les trois bandes transporteuses 27, ces deux encoches longitudinales 28 étant configurées pour recevoir les deux lames 6 déployées du préhenseur 1.The package output module 22b has three parallel conveyor belts 27 (driven by an electric motor 29) for moving the package to be palletized 19 to the outlet of the conveyor 22, two longitudinal notches 28 thus being formed between the three conveyor belts 27, these two longitudinal notches 28 being configured to receive the two deployed blades 6 of the gripper 1.
Il est à noter que les bandes transporteuses 27 pourraient également être remplacées par un ensemble de rouleaux dans lequel seraient formées deux encoches longitudinales 28, sans s’écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that the conveyor belts 27 could also be replaced by a set of rollers in which two longitudinal notches 28 would be formed, without departing from the scope of the present invention.
Les deux encoches longitudinales 28 permettent ainsi le positionnement des deux lames 6 déployées sous un paquet à palettiser 19 présent à la sortie du convoyeur 22.The two longitudinal notches 28 thus allow the positioning of the two blades 6 deployed under a package to be palletized 19 present at the exit of the conveyor 22.
Le module de sortie de paquet 22b du convoyeur 22 comprend également deux capteurs de présence de paquet 30 disposés de part et d’autre des bandes transporteuses 27. Les capteurs de présence de paquet 30 peuvent, par exemple, être des cellules photoélectriques, les chiffres de référence 30a représentant les faisceaux de détection des capteurs de détection de paquet 30. Les résultats de détection des capteurs de détection de paquet 30 permettent, à l’unité de traitement informatique, de détecter la présence d’un paquet à palettiser 19 à la sortie du convoyeur 22 de manière à commander le bras robotisé 2 et le préhenseur 1 pour saisir ce paquet à palettiser 19.The package output module 22b of the conveyor 22 also comprises two package presence sensors 30 arranged on either side of the conveyor belts 27. The package presence sensors 30 may, for example, be photoelectric cells, the reference numbers 30a representing the detection beams of the package detection sensors 30. The detection results of the package detection sensors 30 enable the computer processing unit to detect the presence of a package to be palletized 19 at the outlet of the conveyor 22 so as to control the robotic arm 2 and the gripper 1 to grasp this package to be palletized 19.
Le système d’alignement 24 du module de sortie de paquet 22b du convoyeur 22 comprend une première plaque verticale latérale 31 disposée au niveau de l’un des deux côtés latéraux de la sortie du convoyeur 22, et une seconde plaque verticale latérale 32 disposée au niveau de l’autre des deux côtés latéraux de la sortie du convoyeur 22.The alignment system 24 of the package output module 22b of the conveyor 22 comprises a first lateral vertical plate 31 arranged at one of the two lateral sides of the output of the conveyor 22, and a second lateral vertical plate 32 arranged at the other of the two lateral sides of the output of the conveyor 22.
Les première et seconde plaques verticales 31 et 32 sont déplaçables automatiquement, à l’aide de vérins de déplacement de plaque entraînés par un moteur électrique 33, dans la direction perpendiculaire au sens de déplacement du convoyeur 22.The first and second vertical plates 31 and 32 are automatically movable, using plate moving cylinders driven by an electric motor 33, in the direction perpendicular to the direction of movement of the conveyor 22.
Il est à noter que seule l’une des deux plaques verticales 31 et 32 pourrait être déplaçable automatiquement, sans s’écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that only one of the two vertical plates 31 and 32 could be automatically movable, without departing from the scope of the present invention.
La première plaque verticale 31 porte un retour d’équerre servant de butée 34 qui possède une hauteur identique à celle de la première plaque verticale 31 et une largeur très réduite par rapport à la largeur des paquets à palettiser 19.The first vertical plate 31 carries a right-angle return serving as a stop 34 which has a height identical to that of the first vertical plate 31 and a width very reduced compared to the width of the packages to be palletized 19.
Lorsqu’un paquet 19 est présent à la sortie du convoyeur 22, le bras robotisé 2 déplace le préhenseur 1 de manière à placer les deux lames horizontales 6 du préhenseur 1 à l’intérieur des deux encoches longitudinales 28, sous le paquet à palettiser 19.When a package 19 is present at the exit of the conveyor 22, the robotic arm 2 moves the gripper 1 so as to place the two horizontal blades 6 of the gripper 1 inside the two longitudinal notches 28, under the package to be palletized 19.
Ensuite, les première et seconde plaques verticales 31 et 32 du système d’alignement 24 sont déplacées jusqu’à venir en butée contre les deux faces latérales associées du paquet 19, de telle sorte que le paquet 19 se retrouve aligné entre les première et seconde plaques verticales 31 et 32 du système d’alignement 24. Les première et seconde plaques verticales 31 et 32 constituent ainsi les première et seconde faces de taquage du système d’alignement 24 et permettent l’alignement automatique du paquet 19 sur deux de ses quatre faces latérales.Then, the first and second vertical plates 31 and 32 of the alignment system 24 are moved until they come into abutment against the two associated lateral faces of the package 19, such that the package 19 is aligned between the first and second vertical plates 31 and 32 of the alignment system 24. The first and second vertical plates 31 and 32 thus constitute the first and second alignment faces of the alignment system 24 and allow the automatic alignment of the package 19 on two of its four lateral faces.
Le préhenseur 1 possède en outre une surface verticale 35 plane en regard du paquet 19 de telle sorte que, lorsque le préhenseur 1 avance et que les deux lames déployées 6 du préhenseur 1 pénètrent davantage dans les deux encoches longitudinales 28 du convoyeur 22, la surface verticale 35 du préhenseur 1 pousse le paquet 19 contre la surface plane de la butée 34 de manière à aligner le paquet 19 sur les deux autres de ses quatre faces latérales. La surface verticale 35 du préhenseur 1 et la surface plane de la butée 34 constituent ainsi, respectivement, les troisième et quatrième faces de taquage du système d’alignement 24.The gripper 1 further has a flat vertical surface 35 facing the bundle 19 such that, when the gripper 1 advances and the two deployed blades 6 of the gripper 1 penetrate further into the two longitudinal notches 28 of the conveyor 22, the vertical surface 35 of the gripper 1 pushes the bundle 19 against the flat surface of the stop 34 so as to align the bundle 19 on the other two of its four lateral faces. The vertical surface 35 of the gripper 1 and the flat surface of the stop 34 thus constitute, respectively, the third and fourth tracking faces of the alignment system 24.
Ainsi, le paquet 19 se retrouve automatiquement aligner sur ses quatre faces latérales à la sortie du convoyeur 22.Thus, the package 19 is automatically aligned on its four side faces at the exit of the conveyor 22.
Après taquage, le paquet 19 est ainsi bloqué par les deux plaques verticales latérales 31 et 32, par la surface verticale 35 du préhenseur 1 et par la butée 34 dont la largeur est limitée et ne couvre pas la totalité de la face latérale correspondante du paquet 19. Le taquage du paquet 19 par les deux plaques verticales 31 et 32 du système d’alignement 24 avant l’avancée du préhenseur 1 permet de garantir le taquage du paquet 19 entre la surface verticale 35 du préhenseur 1 et la butée 34, et ce même si la butée 34 possède une largeur très réduite par rapport à celle du paquet 19. En effet, le paquet 19 étant déjà aligné sur trois de ses faces latérales, un simple arrêtoir (à savoir, la butée 34) suffit pour l’alignement de la quatrième face latérale. La quatrième face de taquage comporte ainsi une partie réelle constituée par la butée 34 et une partie « virtuelle » constituée par l’espace entre la butée 34 et la seconde plaque verticale 32 du système d’alignement 24.After jogging, the bundle 19 is thus blocked by the two lateral vertical plates 31 and 32, by the vertical surface 35 of the gripper 1 and by the stop 34, the width of which is limited and does not cover the entire corresponding lateral face of the bundle 19. Jogging the bundle 19 by the two vertical plates 31 and 32 of the alignment system 24 before the advancement of the gripper 1 makes it possible to guarantee the jogging of the bundle 19 between the vertical surface 35 of the gripper 1 and the stop 34, even if the stop 34 has a very reduced width compared to that of the bundle 19. Indeed, since the bundle 19 is already aligned on three of its lateral faces, a simple stop (namely, the stop 34) is sufficient for the alignment of the fourth lateral face. The fourth alignment face thus comprises a real part constituted by the stop 34 and a “virtual” part constituted by the space between the stop 34 and the second vertical plate 32 of the alignment system 24.
Il est à noter que le préhenseur 1 pourrait également comprendre un capteur de détection de paquet tel qu’une cellule photoélectrique (non représenté sur les figures), disposé sur le corps de préhenseur 5 et configuré pour détecter si un paquet 19 est non présent à la sortie du convoyeur 22, de manière à déclencher l’alignement quatre faces puis la saisie du paquet 19 en cas de détection positive.It should be noted that the gripper 1 could also comprise a package detection sensor such as a photoelectric cell (not shown in the figures), arranged on the gripper body 5 and configured to detect whether a package 19 is not present at the outlet of the conveyor 22, so as to trigger the four-sided alignment then the gripping of the package 19 in the event of positive detection.
La présente invention permet de disposer d’un dispositif de palettisation 21 avec un spectre de fonctionnement le plus large possible sur les productions de paquets délivrées par les équipements amonts tels que les plieuses de façonnage, notamment les paquets bouffants à épaisseur variable en raison de la présence d’air avant compression par le poids des couches supérieures une fois déposées sur la palette.The present invention makes it possible to have a palletizing device 21 with the widest possible operating spectrum on the production of packages delivered by upstream equipment such as shaping folders, in particular bulky packages with variable thickness due to the presence of air before compression by the weight of the upper layers once placed on the pallet.
Il est bien entendu que le mode de réalisation particulier qui vient d’être décrit a été donné à titre indicatif et non limitatif, et que des modifications peuvent être apportées sans que l’on s’écarte pour autant de la présente invention.It is understood that the particular embodiment which has just been described has been given for information purposes and is not limiting, and that modifications may be made without departing from the present invention.
Claims (12)
- une plaque de support (3) configurée pour être reliée à l’extrémité (2a) du bras robotisé (2) ;
- au moins une tige de coulissement (4) s’étendant verticalement vers le bas depuis la plaque de support (3) ;
- un corps de préhenseur (5) monté coulissant sur l’au moins une tige de coulissement (4) et suspendu verticalement par rapport à la plaque de support (3), configuré pour se déplacer verticalement par rapport à la plaque de support (3) le long de l’au moins une tige de coulissement (4), ledit corps de préhenseur (5) portant l’au moins un organe de support horizontal rétractable et l’organe de pressage vertical ; et
- un capteur de position (13) porté par l’un parmi le corps de préhenseur (5) et la plaque de support (3), le capteur de position (13) étant configuré pour détecter un changement de position du corps de préhenseur (5) par rapport à la plaque de support (3),
dans lequel, lorsque la partie inférieure du corps de préhenseur (5) entre en contact avec une surface de dépôt (20), le corps de préhenseur (5) coulisse vers le haut le long de l’au moins une tige de coulissement (4), ce qui entraîne une détection de changement de position relative du corps de préhenseur (5) et de la plaque de support (3) par le capteur de position (13), indiquant la présence de la surface de dépôt (20) sous le paquet à palettiser (19) saisi, permettant ainsi le dépôt du paquet à palettiser (19) saisi directement sur la surface de dépôt (20) par rétractation de l’au moins un organe de support.A feeler gripper (1) for a palletizing device (21), said gripper (1) being configured to be carried by a robotic arm (2) of a palletizing device (21), said gripper (1) comprising, in the lower part, at least one retractable horizontal support member and, in the upper part, a vertical pressing member configured to grip between them a package to be palletized (19), characterized in that said gripper (1) further comprises:
- a support plate (3) configured to be connected to the end (2a) of the robotic arm (2);
- at least one sliding rod (4) extending vertically downwards from the support plate (3);
- a gripper body (5) slidably mounted on the at least one sliding rod (4) and suspended vertically relative to the support plate (3), configured to move vertically relative to the support plate (3) along the at least one sliding rod (4), said gripper body (5) carrying the at least one retractable horizontal support member and the vertical pressing member; and
- a position sensor (13) carried by one of the gripper body (5) and the support plate (3), the position sensor (13) being configured to detect a change in position of the gripper body (5) relative to the support plate (3),
wherein, when the lower part of the gripper body (5) comes into contact with a depositing surface (20), the gripper body (5) slides upwards along the at least one slide rod (4), which causes a change in the relative position of the gripper body (5) and the support plate (3) to be detected by the position sensor (13), indicating the presence of the depositing surface (20) under the gripped pallet package (19), thereby allowing the depositing of the gripped pallet package (19) directly on the depositing surface (20) by retracting the at least one support member.
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- 2023-05-24 FR FR2305162A patent/FR3148925A1/en active Pending
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