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Machine de fabrication de brosses.
La présente invention concerne une machine de fabrication de brosses comportant un dispositif de triage pour des brosses de couleur différente, plus particulièrement pour des brosses à dents.
Lors de la fabrication et de l'emballage de brosses à dents il est souhaité de combiner un nombre prédéterminé de brosses de couleur différente au sein d'une unité d'emballage. Cette combinaison est possible pour autant que chaque couleur de corps de brosse soit en stock et qu'un nombre correspondant de brosses soit prélevé du stock respectif pour composer un assortiment. Lors de la production de corps de brosses d'une couleur respective pour le stock et donc lors d'une production de corps de brosses en fonction des besoins, de grandes quantités de corps de brosses doivent être entreposées afin d'être disponibles pour les opérations suivantes et enfin pour remballage de corps de brosses de toutes les couleurs prévues suivant un assortiment de couleurs souhaité.
L'entreposage de corps de brosses produits pour le stock génère un besoin en surfaces correspondant et des mesures doivent être prises pour que les corps de brosses entreposés pendant de longues périodes ne se salissent pas. Pour des raisons d'hygiène, ces mesures concernent en particulier le production de brosses à dents.
On connaît déjà de par le document P 40 17 503.0 un dispositif de triage de couleurs pour les corps de brosses. Dans ce cas, un dispositif de triage est placé en aval d'une machine de bourrage auquel est adjoint une machine de finissage, le dispositif de triage présentant une bande d'alimentation reliée à la machine de finissage qui se ramifie en bandes de triage. Les bandes de triage, sur chacune desquelles sont guidées des brosses de même couleur, forment chacune une réserve à partir de laquelle les brosses peuvent être amenées vers une machine d'emballage suivant un assortiment de couleurs souhaité.
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Cette machine de triage génère toutefois des frais relativement élevés, vu qu'une réserve est entre autres nécessaire pour chaque couleur de corps de brosse.
Le but de l'invention est de procurer une machine de fabrication de brosses comportant un dispositif de triage, dans le cas de laquelle le dispositif de triage des couleurs ne génère que peu de frais et ne requiert également que peu de place.
Pour atteindre ce but, il est proposé que le dispositif de triage présente un dispositif de prise comprenant au moins une griffe destinée à saisir un corps de brosse ainsi qu'un dispositif de positionnement destiné à positionner la griffe au niveau d'un corps de brosse à saisir et que le dispositif de positionnement soit en relation de commande avec un dispositif de reconnaissance des couleurs.
Le dispositif de prise permet de prélever successivement, sur base d'une donnée de couleur, des corps de brosses de couleur différente dans un stock de corps de brosses de couleurs mélangées et de les disposer en rangs les uns derrière les autres, la série de couleurs correspondant déjà à la combinaison des couleurs au sein de l'unité d'emballage.
En l'occurrence, il est particulièrement avantageux que le dispositif de triage soit disposé entre une ou plusieurs machines à injection destinées à la fabrication de corps de brosses et une machine de bourrage destinée à bourrer les faisceaux de poils. De cette manière, les corps de brosses sont acheminés à la machine de bourrage dans la couleur souhaitée et-dans la série de couleur correcte. Après le bourrage et l'usinage des brosses, l'emballage des brosses finies peut également être réalisé en ligne.
De préférence, il est prévu que le dispositif de positionnement soit également en relation de commande avec un dispositif de reconnaissance de position pour reconnaître la position de corps de brosses à saisir en fonction de leur position de rotation et/ou de
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renversement. Dans le cas présent, on entend par position de rotation, la position des corps de brosses dans le sens de rotation autour de leur axe longitudinal et par position de renversement, la position des corps de brosse autour de leur axe transversal, orienté transversalement à l'axe longitudinal.
Il est de cette manière possible de ne saisir les corps de brosses choisis en fonction de leur couleur que s'ils se trouvent en position adéquate dans le stock de corps de brosses. Par ailleurs, il est ainsi possible de reconnaître si un corps de brosse saisi se trouve en position correcte et des mesures peuvent alors au besoin être prises pour l'amener dans une position de départ correcte pour la suite de l'usinage.
Conformément à l'invention, le dispositif de positionnement est conçu pour permettre le déplacement de la griffe sur au moins deux axes, plus particulièrement pour un mouvement de positionnement le long d'un stock de corps de brosses et pour un mouvement de levage perpendiculaire à celui-ci, un mouvement de rotation étant le cas échéant prévu autour d'un axe plus ou moins parallèle à l'axe de levage.
Ainsi, la griffe peut venir se positionner dans la zone d'un stock de corps de brosses au niveau d'un corps de brosse reconnu comme étant de couleur adéquate de telle sorte que le corps de brosse puisse être saisi. Lors du positionnement, la griffe est commandée par l'intermédiaire du dispositif de reconnaissance de position. Si, par la même occasion, une rectification de position est prévue en plus de la reconnaissance de couleur, cette rectification peut au besoin être réalisée après le prélèvement du corps de brosse. Par un mouvement de rotation autour de l'axe de levage de la griffe, le corps de brosse peut au besoin être pivoté de telle sorte que les têtes de tous les corps de brosses à nouveau déposés par la griffe soient orientées dans une même direction.
De préférence, une caméra accouplée à un dispositif
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de reconnaissance d'images est prévue pour la reconnaissance de couleurs et/ou la reconnaissance de position.
Grâce au dispositif de reconnaissance d'images, des modèles de référence prédéterminés peuvent être comparés par la couleur puis par la forme avec des corps de brosses du stock de corps de brosses et, par la suite, le corps de brosse qui correspond au moins par sa couleur au modèle de référence peut être saisi.
Conformément à l'invention, la caméra est disposée sur le dispositif de prise et prend part au moins aux mouvements de positionnement principaux. Elle reste en l'occurrence orientée particulièrement sur le point de prise de la griffe de telle sorte que le corps de brosse capté par la caméra ne diffère pas du corps de brosse se trouvant devant la griffe.
Conformément à l'invention, la griffe est constituée de deux bras de prise mobiles l'un par rapport à l'autre, conçus de préférence pour saisir un corps de brosse à des points opposés de ses côtés longitudinaux, entre les bras de prise étant de préférence disposé un élément de serrage destiné à recevoir la face supérieure du corps de brosse à saisir.
Les corps de brosses peuvent être maintenus de manière relativement aisée et fiable par les côtés longitudinaux et aucun positionnement très précis n'est requis à cet effet. Grâce à l'élément de serrage se trouvant entre les bras de prise, les corps de brosses inclinés peuvent être redressés de telle sorte qu'ils puissent par conséquent également être saisis, en position droite et non pas gauchie, par la griffe.
D'autres aspects de réalisation de l'invention sont exposés dans les revendications dépendantes. L'invention sera décrite plus en détail ci-dessous avec ses principales particularités en référence aux dessins montrant partiellement et de manière schématique :
Fig. 1 une vue en élévation de côté d'un dispositif
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de prise comprenant un dispositif de positionnement et un dispositif de reconnaissance des couleurs ;
Fig. 2 une vue en coupe longitudinale d'une réserve horizontale formant un zigzag dans la direction longitudinale ;
Fig. 3 une vue en plan de la réserve horizontale montrée sur la vue en coupe de la Fig. 2, et
Fig. 4 une vue en plan d'une machine de bourrage à laquelle est adjointe une réserve horizontale présentant un dispositif de rectification de position, ainsi qu'un dispositif de transfert.
Un dispositif de triage 1 représenté sur la Fig. 1 fait partie d'un système d'alimentation dans lequel des corps de brosses de couleur différente sont acheminés à un dispositif de bourrage 2 (Fig. 4). Après le bourrage, les brosses sont guidées vers un poste de finissage et enfin vers une machine d'emballage où elles sont triées en fonction de leur couleur, c'est-à-dire où elles sont assemblées en unités d'emballage suivant un assortiment de couleurs prédéterminé.
Le dispositif de triage est disposé au-dessus d'un stock de corps de brosses 3 qui se trouve à l'état désordonné sur une réserve horizontale 4. Le dispositif de triage permet de prélever, en fonction d'une série de couleurs prédéterminée, des corps de brosses de couleur différente non triés et de les acheminer vers une autre réserve horizontale 4a représentée sur la Fig. 4 à l'état ordonné au moins en ce qui concerne la série de couleurs. Les corps de brosses 5 sont alors guidés à l'aide d'un dispositif de transfert 7 de la fin de la réserve horizontale 4a au dispositif de bourrage 2 (Fig. 4) suivant cette série de couleurs et dans la position rectifiée.
Dans l'exemple de réalisation, le dispositif de triage 1 est guidé le long d'une réserve horizontale 4. A cet effet, il est prévu au-dessus de la réserve horizontale une glissière de guidage longitudinale 8 à laquelle est accroché un coulisseau 10. La glissière de guidage
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longitudinale 8 passe plus ou moins au centre de la réserve horizontale 4, de telle sorte que les corps de brosses 5 reposant transversalement sur la réserve horizontale 4 puissent être saisis environ au milieu de leur prolongement longitudinal. Les corps de brosses reposent en l'occurrence par leurs extrémités sur des glissières latérales 9.
Le dispositif de- triage présente le coulisseau 10 guidé sur la glissière de guidage longitudinale 8 et sur lequel se trouvent deux glissières de levage 11 recevant la griffe 12 déplaçable en hauteur. Cette griffe présente deux bras de prise 13, 14 mobiles l'un par rapport à l'autre, pouvant plus particulièrement pivoter l'un par rapport à l'autre, dont les extrémités de prise sont plus ou moins adaptées par la forme à la section transversale des corps de brosses.
On reconnaît également entre les deux bras de prise 13, 14 un élément de serrage 15 permettant de recevoir la face supérieure tournée vers la griffe du corps de brosse à saisir et de redresser ainsi un corps de brosse incliné ou renversé. L'élément de serrage 15 est sollicité par un ressort de sorte que après réception de la face supérieure du corps de brosse et retour de la griffe en position de prise, l'élément de serrage 15 peut s'écarter par rapport au mouvement de la griffe.
Une caméra 16 est également reliée au coulisseau 10, ladite caméra étant raccordée à un dispositif d'évaluation, non représenté dans ce cas-ci, destiné à la reconnaissance des couleurs et le cas échéant également à la reconnaissance d'images pour la position du corps de brosse. Cette caméra 16 est orientée de manière à capter la zone de prise de la griffe 12 ainsi que les corps de brosses 5 se trouvant dans le prolongement de celle-ci.
Pour le triage des corps de brosses en fonction des couleurs, la griffe 12 est guidée avec la caméra 16 le long de la glissière de guidage longitudinale 8 au-dessus de la réserve horizontale 4. Si la caméra repère un corps de brosse présentant la couleur adéquate, la griffe 12 est
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positionnée, à l'aide d'un dispositif de positionnement non représenté plus en détail, de telle sorte qu'elle s'aligne directement au-dessus du corps de brosse 5 à saisir. La griffe 12 est alors abaissée le long des glissières de levage 11 et saisit le corps de brosse. Si le corps de brosse est dans une position inadéquate, la tentative de prise est répétée soit jusqu'à ce que le corps de brosse soit saisi, soit jusqu'à ce que le processus soit interrompu.
De préférence, il est également prévu, en plus du dispositif de reconnaissance des couleurs, un dispositif de reconnaissance de position. Dans ce cas, non seulement la caméra repère non seulement la couleur adéquate, mais elle reconnaît également si le corps de brosse est en position correcte pour l'usinage ultérieur. Si ce n'est pas le cas, la griffe 12 peut être positionnée au niveau d'un autre corps de brosse 5 adéquat. Il est cependant également possible, dans le cas d'une réserve horizontale 4a, où la griffe 12 dépose les corps de brosses au moins triés en fonction de la couleur, de prévoir un ou plusieurs dispositifs de rectification de position 17,17a (Fig. 4).
Dans ce cas, il est juste nécessaire que dans la série de couleurs prédéterminée les corps de brosses prélevés du stock de corps de brosses 3 soient déposés sur la réserve horizontale 4a à l'état trié. Le dispositif de rectification de position 17a assure alors au besoin une rectification de position par pivotement, de telle sorte que les têtes 18 des corps de brosses soient orientées dans la même direction après intervention de ce dispositif. La réserve horizontale 4a présente par exemple une bande transporteuse grâce à laquelle les corps de brosses se trouvant sur celle-ci sont transportés dans la direction de la flèche Pfl.
Les corps de brosses dont les extrémités de têtes sont orientées dans une même direction sont encore amenés, après être passés par le dispositif de rectification de position 17a, au dispositif de rectification de position 17,
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permettant au corps de brosse de pivoter autour de son axe longitudinal de telle sorte que tous les corps de brosses soient ensuite placés avec leur côté de bourrage vers le bas.
Il est également possible qu'un dispositif de renversement soit intégré directement dans la griffe 12 de telle sorte qu'un corps de brosse saisi par la griffe puisse au besoin être renversé et ensuite déposé sur la réserve horizontale 4a avec les têtes de corps de brosses toujours orientées dans la même direction.
Si un dispositif de rectification de position 17 est également prévu sur la réserve horizontale 4a, il est également possible que la griffe ne saisisse à partir du stock de corps de brosses 3 que les corps de brosses qui sont déjà repérés comme étant dans la position de rotation correcte. Le dispositif d'évaluation raccordé à la caméra est dans ce cas de préférence un dispositif de reconnaissance d'images grâce auquel les corps de brosses captés par la caméra sont comparés par la couleur ainsi que par la position à un modèle de référence.
Afin de pouvoir saisir le corps de brosse de la manière la plus sûre possible à partir du stock de corps de brosses 3, les corps de brosses devraient être disposés de telle sorte que leur prolongement longitudinal soit plus ou moins perpendiculaire au prolongement longitudinal de la réserve horizontale 4. Afin de favoriser cette disposition, la face d'appui de la réserve horizontale 4 peut présenter dans la direction longitudinale un tracé en hauteur par exemple en forme de zigzag, comme le montre clairement la Fig. 2. Les corps de brosses sont ainsi orientés sous l'effet de la pesanteur dans une position transversale avantageuse.
En outre, cette réserve horizontale 4 peut également être reliée à un dispositif à vibrations ou à un dispositif à secousses de telle sorte que même lorsque les faces d'appui de la réserve horizontale 4 sont très plates, l'orlentation des corps de brosses sous l'effet de la pesanteur soit favorisée.
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Le dispositif de triage représenté sur la Fig. 1, constitué de la glissière de guidage longitudinale 8, du coulisseau 10, de la griffe 12 ainsi que de la caméra 16, peut également être adjoint à plusieurs bacs contenant des corps de brosses d'une couleur, de telle sorte que la griffe commandée par la caméra puisse prélever des corps de brosses d'un des bacs en fonction de la couleur souhaitée. Les bacs peuvent en l'occurrence être disposés en une série quelconque et être placés à un endroit quelconque par un guidage et une possibilité de positionnement correspondants de la griffe. Au besoin, plusieurs dispositifs de triage 1 peuvent également être adjoints à une série de bacs de corps de brosses.