WO2024213541A1 - Dispositif de convoyage et de séparation d'objets - Google Patents

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WO2024213541A1 PCT/EP2024/059616 EP2024059616W WO2024213541A1 WO 2024213541 A1 WO2024213541 A1 WO 2024213541A1 EP 2024059616 W EP2024059616 W EP 2024059616W WO 2024213541 A1 WO2024213541 A1 WO 2024213541A1
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Wilfrid BEAUGRAND
Jérôme SOUQUIERES
Steve BREYSSE
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Definitions

  • the invention relates to the field of sorting objects and more particularly concerns a device for conveying and separating objects.
  • the invention also relates to an object sorting installation comprising such an object conveying and separation device.
  • object sorting installations such as parcel sorting installations comprising a high-speed sorting conveyor designed to sort parcels according to a certain sorting indication and parcel input lines designed to receive parcels in bulk, serialize said parcels and then space them apart from each other in accordance with determined pitches before inserting them onto the sorting conveyor.
  • each input line is equipped with a conveying and separation device, also called a “centering module”, such as that described in patent application US2022112034.
  • Conveying and separating devices typically include a series of independently powered, variable speed conveyor sections that are accelerated or slowed down to position packages in their path.
  • This “unbalance” effect is particularly significant in packages that are heterogeneous in size, material, shape or density, such as International Small Packets (ISP).
  • ISP International Small Packets
  • the aim of the invention is therefore to solve the aforementioned problems.
  • the invention relates to a device for conveying and separating objects
  • a device for conveying and separating objects comprising a conveyor designed to convey said objects in a certain conveying direction, said conveyor comprising a succession of independently motorized conveying sections distributed one after the other in the conveying direction, sensors designed to generate digital data representative of the detection of the presence or absence of an object transported on each conveying section, and a central unit configured to control the speed of the conveying sections independently of each other as a function of said digital data representative of the detection of the presence or absence of an object transported, the central unit being configured to constantly maintain at iso-speed at least two adjacent conveying sections transporting the same object, characterized in that the central unit is configured to control said speed of the conveying sections so that the objects are distributed on the conveyor in predetermined steps (PP) on said conveyor and in that the central unit is set to calculate an offset of an object relative to the center of the step in which it is to be positioned and to control in return the acceleration or deceleration of the conveying sections in the conveying direction to center the
  • the idea behind the invention is to force objects to cross conveyor sections at the same speed to reduce the risk of objects shifting or pivoting.
  • the device for conveying and separating objects according to the invention may also have the following particular features:
  • the offset is a physical offset
  • the central unit is configured to identify at least one conveying section not transporting an object downstream in the conveying direction relative to a conveying section transporting an object upstream in the conveying direction and at a certain conveying speed, and to control in return the acceleration or deceleration of said at least one conveying section downstream up to said certain conveying speed of the upstream conveying section;
  • the central unit is configured to calculate a certain useful length of the conveyor corresponding to the cumulative length of all the conveying sections of the conveyor to which is added a length corresponding to a predetermined percentage of the total length of an object to be conveyed, then to command the stopping of the acceleration or deceleration of the most downstream conveying section of the conveyor at the latest when said length corresponding to said certain predetermined percentage of the length of the object has left the downstream conveying section;
  • the central unit is configured to control the drive of the conveyor sections transporting the same object by imposing a maximum speed level and a minimum speed level, the central unit being configured to modulate the duration of maintenance of at least one of the maximum or minimum speed levels according to the cumulative length of the conveyor sections and the length of the object;
  • the central unit is configured to control the acceleration or deceleration of the conveyor sections transporting the same object by imposing a speed level of minimum amplitude and maximum duration;
  • each conveying section extends along a certain first length L1 in the conveying direction and along a certain second length L2 transversely to the conveying direction, said first length being less than the second length;
  • each conveyor section comprises a conveyor belt equipped with a rod and a sliding base for the belt comprising guides for the rods;
  • the conveyor comprises an inter-junction blade arranged between each belt
  • each downstream conveyor section extends below an upstream conveyor section.
  • the invention also extends to an object sorting installation comprising a sorting conveyor designed to convey and sort the objects into sorting outlets according to a certain sorting indication and an input line designed to supply the sorting conveyor with objects, said input line comprising an object conveying and separation device according to any one of the preceding claims.
  • the sorting installation 1 of objects 2 according to the invention shown in the is particularly well suited to equipping a postal sorting center or a logistics platform.
  • objects 2 we mean all types of objects such as parcels or packages, for example PPIs (for "Small International Packets”) but also letters or any other object that can be processed in postal or logistics sorting facilities.
  • PPIs for "Small International Packets”
  • letters or any other object that can be processed in postal or logistics sorting facilities for example
  • the sorting installation 1 for objects 2 typically comprises a sorting conveyor 3 designed to convey and sort the objects 2 into sorting outlets 4 according to a certain sorting indication affixed to each object 2 and an input line 5 designed to supply the sorting conveyor 3 with objects 2.
  • the input line 5 will here comprise a conveying and separation device 6 according to the invention also called a “centering module” designed to convey the objects in a certain conveying direction D1 in predetermined steps PP.
  • the conveying and separating device 6 typically comprises a conveyor 7 designed to convey said objects in the conveying direction D1, formed of a plurality of conveying sections 8 independently motorized and distributed one after the other in the conveying direction D1.
  • the conveyor 7 will also comprise a plurality of sensors 9, here for example optical sensors, designed to generate digital data representative of the detection of the presence or absence of an object 2 transported on each conveying section 8.
  • the conveying and separation device 6 will also comprise a central unit 10 configured to control the speed of the conveying sections 8 independently of each other as a function of said digital data representative of the detection of the presence or absence of the transported object 2, so as to distribute the objects on the conveyor 7 in the predetermined steps PP.
  • predetermined steps PP is meant predetermined conveying locations on the conveyor 7 in the conveying direction D1 designed to each convey one object on the conveyor 7. Each predetermined conveying location extends a certain length in the conveying direction D1.
  • Inserting an object into its step guarantees proper injection of the object onto the sorting conveyor 3, reliable detection of certain data such as weight and destination address, and a reduction in the risk of collision between objects 2 that follow one another.
  • the predetermined steps according to the invention therefore follow one another in the conveying direction so that the objects are conveyed in series in the conveying direction, each in a predetermined step PP.
  • the predetermined steps PP can have a physical or spatial step that fluctuates, i.e. a variation in the length of the conveying location in the conveying direction, during the conveying of the objects 2 on the conveying sections 8 in response to the change in speed of the conveying sections 8, the predetermined steps PP will always have a constant time step.
  • each object 2 is at one time or another during its transport on the conveyor 7, straddling several conveyor sections 8.
  • Another function of the central unit 10 is to constantly maintain at iso-speed at least two adjacent conveyor sections 8 transporting the same object 8.
  • the central unit 10 will be able to constantly maintain at the same speed all of the conveyor sections 8 transporting the same object 2.
  • the central unit 10 may also be configured to identify at least one conveying section 8 not transporting an object 2 downstream in the conveying direction D1 relative to a conveying section transporting an object upstream relative to the conveying direction D1 and according to a certain conveying speed.
  • the central unit is then configured to control the acceleration or deceleration of said at least one downstream conveying section 8 to said certain conveying speed of the upstream conveying section 8.
  • This setting allows the conveyor sections 8 to be accelerated or slowed down as quickly as possible to the desired speed when they are not transporting objects 2.
  • the central unit 10 may also be configured to, from the digital data representative of the detection of the presence or absence of an object 2 on a conveying section 8, calculate an offset of the object 2 inserted on the conveyor 7 relative to the center of the predetermined pitch PP in which it must be positioned and to control in return the acceleration or deceleration of the conveying sections 8 in the conveying direction D1 to center the object 2 in its pitch.
  • the offset of the object 2 inserted on the conveyor 7 relative to the center of the predetermined step PP in which it must be positioned may be a time offset or a spatial offset. All the specificities described below relating to the time offset apply to a spatial offset of the object. Thus, if the calculation of a time offset requires the use of data representative of a time step to be imposed on the objects 2, the calculation of a spatial offset requires the use of data representative of a spatial step to be imposed on the objects 2.
  • the central unit 10 will include in memory data representing respectively the time step or the spatial step to be imposed on the objects 2 on the conveying and separation device 6 according to the invention.
  • the time step or the spatial step may vary depending on the type of objects to be conveyed.
  • the idea here is to center each object 2 in its step so as to optimize weighing, detection of the sorting indication and injection onto the sorting conveyor 3.
  • the central unit 10 can be configured to vary the speed of the conveyor sections 8 by following correction cycles.
  • the acceleration and deceleration amplitude of the conveyor sections 8 may in particular be set to the maximum tolerable value without risk of slipping of the objects 2 (here for example 5 m/s2).
  • the central unit 10 may be configured to command the start of a correction cycle only when the object 2 has completely entered the conveying and separation device 6 and to command the stopping of the correction cycle at the latest when a certain percentage of the length L of the object 2 has left it.
  • the crossing time of the conveying and separation device 6 must be: T0 – Dt.
  • T0 being the reference duration and corresponding to the travel time of the conveying and separation device 6 from end to end by an object 2 of any length, centered in its pitch on arrival and which therefore must not be corrected.
  • a first correction cycle consists of controlling the drive of the conveyor sections 8 transporting the same object 2 by imposing a ceiling speed level and a floor speed level.
  • the central unit 10 is then configured to modulate the duration of maintenance of at least one of the ceiling or floor speed levels as a function of the cumulative length of the conveying sections 8, the length of the object and the desired correction.
  • ceiling speed thresholds V+ and floor speed thresholds V- will be chosen between the minimum landing speed Vmin and the maximum landing speed Vmax to best cover the targeted correction range (determined according to the length of the conveyor 7 and the length range of the objects 2).
  • Vm retained For a strong correction of a delay or an advance of an object 2 in relation to its step, the speed level Vm retained will be V+ (or V-), here V- on the .
  • the speed level Vm retained will be less than V+ or greater than V-, here greater than V- on the .
  • the cycle can be limited to going from its input speed Ve on conveyor 7 to its output speed Vs from conveyor 7 at the right time.
  • the speed level Vm will therefore be Ve, as visible on the . This avoids shaking an object unnecessarily by applying a double speed variation to it.
  • a second correction cycle consists of controlling the acceleration or deceleration of the conveyor sections 8 transporting the same object 2 by imposing a speed level of minimum amplitude and maximum duration.
  • This correction cycle consists of applying a speed level Vm which is maintained throughout the crossing of the conveying and separation device 6.
  • the speed level Vm retained will be lower than V+ or higher than V-, here higher than V- on the and maintained as long as possible before the object is accelerated to the exit speed Vs.
  • the purpose of the second correction cycle is to minimize the duration of the acceleration and deceleration phases which risk destabilizing the objects 2.
  • the strong correction of a delay via the first correction cycle requires a plateau speed of 0.6 m/s while via the second correction cycle only 0.98 m/s is necessary, as visible on the .
  • the dotted arrow here represents the gap E between object 2A and object 2B.
  • the central unit 10 may also be configured to prioritize a correction of the object furthest downstream on the conveyor 7 in the conveying direction D1 to the object furthest upstream on the conveyor 7.
  • the conveyor sections 8A, 8B and 8C first align with the correction cycle of the most downstream object 2, then with the one following it upstream in the conveying direction D1 by adapting the conveying speed of each conveyor section 8 to the conveying speed determined for the following object 2 as soon as it is released from the first object 2.
  • the central unit 10 may also be configured to optimize the correction cycles by considering a “useful” length of the conveyor 7 greater than the actual length of the conveyor 7 and corresponding to the cumulative length of all the conveying sections 8 of the conveyor 7 to which is added a length corresponding to a certain percentage of the total length of an object 2 being conveyed on the conveyor 7.
  • This function here makes it possible to take advantage of the heterogeneity of the weight distribution of object 2, generally greater towards the center of object 2 and less significant towards the edges, in order to continue the correction cycle of object 2 even if object 2 straddles conveyor 7 and an output conveyor CS downstream of conveyor 7.
  • the mass at the front of the object 2 is considered here as an example to be negligible compared to the central mass of the object 2, which makes it possible to maintain a certain change in speed between the last conveying section 8 of the conveyor 7 furthest downstream in the conveying direction and the outlet conveyor CS without risking rotating the object 2.
  • the central unit 10 includes in memory at least a certain percentage of the length of a type of objects corresponding to a negligible mass compared to the rest of the length of the object 2, for example 20% of the length of the object 2 within the framework of the PPIs.
  • the central unit 10 will be configured to recover length data of the object 2, for example from data representative of the detection of the presence of an object 2 transported on the conveying section 8 furthest upstream in the conveying direction or by a detection process upstream of the conveying and separation device 6, then to control in return the maintenance of the correction cycle over the entire “useful” length of the conveyor 7.
  • a third correction cycle may aim to avoid its overflowing from the predetermined step PP without seeking to center it as best as possible in its step so as to favor the correction of the following object 2 by maximizing the capacity of the conveying and separation device 6 to process it without risk of speed conflict.
  • the correction cycles can be recalculated during the journey of object 2 on the conveying and separation device 6 (for example at the exit of the first three conveying sections 8) taking into account the actual position of object 2 in relation to its theoretical position.
  • each conveying section 8 extends along a certain first length L1 in the conveying direction D1 and along a certain second length L2 transversely to the conveying direction D1, said first length L1 being less than the second length L2.
  • the conveyor sections 8 are therefore wider than they are long.
  • conveyor sections 8 can be arranged one after the other, which allows control adapted to a large heterogeneity of objects 2, in length, weight and density.
  • each conveying section 8 may comprise a transport belt 11 equipped with a retaining ring 12 and a sliding sole 13 for the belt 11 comprising a guide 13A for the retaining rings, here for example a guide groove.
  • each belt 11 is mounted on a downstream idler roller 14A and an upstream idler roller 14B in the conveying direction D1 and that each conveying section 8 includes a device 15 for adjusting the parallelism of its belt 11.
  • the parallelism adjustment device 15 is designed to maintain the eccentric located on the downstream idler roller 14A in the conveying direction D1, also called the output roller.
  • the parallelism adjustment device 15 here makes it possible to limit the forces on the ring 12 and therefore to reduce the risks of breakage but also to avoid the appearance of a bump on the top of the belt 11 when the ring 12 rests a little too much on its guide 13A.
  • the parallelism adjustment device 15 will comprise for example an eccentric with an axis integrated on bearings accepting this potential offset.
  • the conveying sections 8 can have a first length L1 as small as possible, here of the order of 175mm and a second length L2 equivalent to the width of the conveyor 7, here of the order of 550mm.
  • the conveyor 7 of the conveying and separation device 6 may also comprise an inter-junction blade 16, visible in FIGS. 8, 9 and 10, arranged between each belt 11 and more specifically between the idle roller 14A downstream of an upstream conveying section 8 and an idle roller 14B upstream of a downstream conveying section 8 in the conveying direction D1.
  • the inter-junction blades 16 will therefore be arranged so as to be as close as possible to the conveying sections 8, so as to reduce the space between two adjacent conveying sections 8.
  • the inter-junction blades 16 make it possible on the one hand to avoid jamming of objects 2 between two adjacent belts 11 and on the other hand to minimize the jolting of the objects 2 when crossing the conveyor sections 8 by minimizing the amplitude and duration of the instability of the objects 2 during the transitions.
  • the inter-junction blades 16 may be inclined substantially upwards in the conveying direction D1 so as to achieve the transitions as smoothly as possible.
  • the conveyor sections 8 may also be distributed in a staircase fashion in the conveyor direction D1, such that each downstream conveyor section 8 extends below an upstream conveyor section 8, in order to improve the transitions of object 2 from one conveyor section 8 to another.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de convoyage et de séparation (6) d'objets (2) comprenant un convoyeur (7) conçu pour convoyer lesdits objets selon une certaine direction de convoyage (D1), ledit convoyeur comprenant une succession de sections de convoyage (8) indépendamment motorisées et réparties les unes après les autres dans la direction de convoyage, des capteurs (9) conçus pour générer des données numériques représentatives de la détection de présence ou d'absence d'un objet transporté sur chaque section de convoyage, et une unité centrale (10) paramétrée pour contrôler la vitesse des sections de convoyage indépendamment les unes par rapport aux autres en fonction desdites données numériques représentatives de la détection de présence ou d'absence d'un objet transporté de manière à répartir les objets sur le convoyeur dans des pas prédéterminés (PP). L'unité centrale selon l'invention est paramétrée pour maintenir constamment à iso-vitesse au moins deux sections de convoyage adjacentes transportant un même objet.

Description

Dispositif de convoyage et de séparation d’objets
L’invention se place dans le domaine du tri d’objets et concerne plus particulièrement un dispositif de convoyage et de séparation d’objets.
L’invention concerne également une installation de tri d’objets comprenant un tel dispositif de convoyage et de séparation d’objets.
Il existe aujourd’hui des installations de tri d’objets telles que les installations de tri de colis comprenant un convoyeur de tri à haut débit conçu pour trier les colis en fonction d’une certaine indication de tri et des lignes d’entrée en colis conçues pour réceptionner les colis en vrac, mettre en série lesdits colis puis les espacer les uns des autres en respectant des pas déterminés avant de les insérer sur le convoyeur de tri.
Pour espacer les colis les uns des autres en respectant des pas déterminés, chaque ligne d’entrée est équipée d’un dispositif de convoyage et de séparation, également appelé « module centreur », tel que celui décrit dans la demande de brevet US2022112034.
La répartition des colis selon les pas déterminés permet de garantir le bon fonctionnement des étapes de pesage, de lecture d’information de tri et d’injection sur le convoyeur de tri en limitant le risque de rejet.
Les dispositifs de convoyage et de séparation comprennent typiquement une série de sections de convoyage motorisées indépendamment à vitesse variable, qui sont accélérées ou ralenties de façon à positionner les colis dans leur pas.
Chaque dispositif de convoyage et de séparation est également équipé d’un système optique chargé par exemple d’analyser le contour de chaque colis pour estimer la position de son centre géométrique et en déduire la section de convoyage meneuse lorsque le colis est à cheval sur plusieurs sections de convoyage.
Cependant, il est courant que la position du centre géométrique d’un colis diffère de la position de son centre de gravité, donnant un effet « balourd » à l’objet et amenant le colis à se décaler ou à pivoter dans son pas lors des transitions entre deux sections de convoyage animées de vitesses différentes.
Cet effet « balourd » est particulièrement important chez les colis hétérogènes en dimension, matière, forme ou densité tels que les Petits Paquets Internationaux (PPI).
L’objectif de l’invention est donc de résoudre les problèmes précités.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de convoyage et de séparation d’objets comprenant un convoyeur conçu pour convoyer lesdits objets selon une certaine direction de convoyage, ledit convoyeur comprenant une succession de sections de convoyage indépendamment motorisées et réparties les unes après les autres dans la direction de convoyage, des capteurs conçus pour générer des données numériques représentatives de la détection de présence ou d’absence d’un objet transporté sur chaque section de convoyage, et une unité centrale paramétrée pour contrôler la vitesse des sections de convoyage indépendamment les unes par rapport aux autres en fonction desdites données numériques représentatives de la détection de présence ou d’absence d’un objet transporté, l’unité centrale étant paramétrée pour maintenir constamment à iso-vitesse au moins deux sections de convoyage adjacentes transportant un même objet, caractérisé en ce que l’unité centrale est paramétrée pour contrôler ladite vitesse des sections de convoyage de sorte que les objets soient répartis sur le convoyeur dans des pas prédéterminés (PP) sur ledit convoyeur et en ce que l’unité centrale est paramétrée pour calculer un décalage d’un objet par rapport au centre du pas dans lequel il doit être positionné et pour commander en retour l’accélération ou la décélération des sections de convoyage dans la direction de convoyage pour centrer l’objet dans son pas.
.
L’idée à la base de l’invention est d’imposer aux objets le franchissement des sections de convoyage à iso-vitesse pour diminuer le risque de décalage ou de pivotement dans le pas des objets.
On comprendra donc que pour accélérer ou décélérer un objet pour le mettre dans son pas, les sections de convoyage transportant ce même objet seront entraînées à iso-vitesse.
L’idée est également de centrer les objets dans leur pas respectif de manière à diminuer les risques de collision entre les objets pendant les accélérations et décélérations des sections de convoyage, d’optimiser l’insertion sur le convoyeur de tri pour faciliter les mesures de poids, de faciliter la lecture d’information de tri apposés à la surface des objets, et pour donner un maximum d’amplitude de déplacement aux objets dans leur pas en cas de perturbation en aval dans le processus de tri.
Le dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’invention pourra également présenter les particularités suivantes :
- le décalage est un décalage temporel ;
- le décalage est un décalage physique ;
- l’unité centrale est paramétrée pour identifier au moins une section de convoyage ne transportant pas d’objet en aval dans la direction de convoyage par rapport à une section de convoyage transportant un objet en amont dans la direction de convoyage et selon une certaine vitesse de convoyage, et pour commander en retour l’accélération ou la décélération de ladite au moins une section de convoyage en aval jusqu’à ladite certaine vitesse de convoyage de la section de convoyage en amont ;
- l’unité centrale est paramétrée pour calculer une certaine longueur utile du convoyeur correspondant à la longueur cumulée de l’ensemble des sections de convoyage du convoyeur à laquelle est ajoutée une longueur correspondant à un pourcentage prédéterminé de la longueur totale d’un objet à convoyer, puis pour commander l’arrêt de l’accélération ou de la décélération de la section de convoyage la plus en aval du convoyeur au plus tard lorsque ladite longueur correspondant audit certain pourcentage prédéterminé de la longueur de l’objet à quitté la section de convoyage aval ;
- l’unité centrale est paramétrée pour commander l’entraînement des sections de convoyage transportant un même objet en imposant un palier de vitesse plafond et un palier de vitesse plancher, l’unité centrale étant paramétrée pour moduler la durée de maintien d’au moins un des paliers de vitesse plafond ou plancher en fonction de la longueur cumulée des sections de convoyage et de la longueur de l’objet ;
- l’unité centrale est paramétrée pour commander l’accélération ou la décélération des sections de convoyage transportant un même objet en imposant un palier de vitesse d’amplitude minimale et de durée maximale ;
- chaque section de convoyage s’étend selon une certaine première longueur L1 dans la direction de convoyage et selon une certaine seconde longueur L2 transversalement à la direction de convoyage, ladite première longueur étant moins grande que la seconde longueur ;
- chaque section de convoyage comprend une courroie de transport équipée de jonc et une sole de glisse pour la courroie comportant des guides pour les joncs ;
-le convoyeur comprend une lame inter-jonction disposée entre chaque courroie ;
- les lames sont inclinées sensiblement vers le haut dans la direction de convoyage ;
- les sections de convoyages sont réparties en escalier dans la direction de convoyage, de sorte que chaque section de convoyage aval s’étend en dessous d’une section de convoyage amont.
L’invention s’étend également à une installation de tri d’objets comprenant un convoyeur de tri conçu pour convoyer et trier les objets dans des sorties de tri en fonction d’une certaine indication de tri et une ligne d’entrée conçue pour alimenter le convoyeur de tri en objets, ladite ligne d’entrée comprenant un dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’une quelconque des revendications précédentes.
Présentation sommaire des dessins
La présente invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d’un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :
- la illustre de façon très schématique une installation de tri d’objets selon l’invention ;
- la est un graphique représentant le premier cycle de correction selon l’invention dans le cas d’une correction d’un retard fort  d’un objet dont la vitesse d’entrée et de sortie sur le convoyeur sont différentes ;
- la est un graphique représentant le premier cycle de correction selon l’invention dans le cas d’une correction d’un retard modérée d’un d’objet ;
- la est un graphique représentant le premier ou le second cycle de correction selon l’invention dans le cas d’une correction d’un retard faible d’un objet ;
- la est un graphique représentant le second cycle de correction selon l’invention dans le cas d’une correction d’un retard fort d’un objet équivalent à celui de l’objet de la ;
- la est un graphique représentant un cycle de correction selon l’invention visant à avancer un premier objet en retard 2A, suivi d’un autre cycle de correction selon l’invention visant à retarder un objet en avance 2B;
- la est une représentation graphique des vitesses des trois premières sections de convoyage du convoyeur pour réaliser les cycles de corrections de deux objets consécutifs de la selon l’invention ;
- la illustre de façon très schématique un dispositif de convoyage et de séparation selon l’invention ;
- la illustre de façon très schématique une sole de glisse selon l’invention ;
- la illustre de façon très schématique l’extrémité amont et l’extrémité aval de deux sections de convoyage adjacentes vues de côté et séparées par une lame inter-jonction selon l’invention.
Description d’un mode de réalisation
L’installation de tri 1 d’objets 2 selon l’invention représentée sur la est particulièrement bien adaptée pour équiper un centre de tri postal ou une plateforme logistique.
Par objets 2, on entend tous types d’objets tels que des colis ou paquets, par exemple des PPIs (pour "Petits Paquets Internationaux") mais également des lettres ou tout autre objet pouvant être traité dans des installations de tri postal ou logistiques.
L’installation de tri 1 d’objets 2 selon l’invention comprend typiquement un convoyeur de tri 3 conçu pour convoyer et trier les objets 2 dans des sorties de tri 4 en fonction d’une certaine indication de tri apposée sur chaque objet 2 et une ligne d’entrée 5 conçue pour alimenter le convoyeur de tri 3 en objets 2.
La ligne d’entrée 5 comprendra ici un dispositif de convoyage et de séparation 6 selon l’invention également appelé « module centreur » conçu pour convoyer les objets selon une certaine direction de convoyage D1 dans des pas prédéterminés PP.
Le dispositif de convoyage et de séparation 6 comprend typiquement un convoyeur 7 conçu pour convoyer lesdits objets selon la direction de convoyage D1, formé d’une pluralité de sections de convoyage 8 indépendamment motorisées et réparties les unes après les autres dans la direction de convoyage D1.
Le convoyeur 7 comprendra également une pluralité de capteurs 9, ici à titre d’exemple des capteurs optiques, conçus pour générer des données numériques représentatives de la détection de présence ou d’absence d’un objet 2 transporté sur chaque section de convoyage 8.
Le dispositif de convoyage et de séparation 6 selon l’invention comprendra également une unité centrale 10 paramétrée pour contrôler la vitesse des sections de convoyage 8 indépendamment les unes par rapport aux autres en fonction desdites données numériques représentatives de la détection de présence ou d’absence d’objet 2 transporté, de manière à répartir les objets sur le convoyeur 7 dans les pas prédéterminés PP.
Par pas prédéterminés PP, on entend des emplacements de convoyage prédéterminés sur le convoyeur 7 dans la direction de convoyage D1 conçus pour convoyer chacun un objet sur le convoyeur 7. Chaque emplacement de convoyage prédéterminé s’étend selon une certaine longueur dans la direction de convoyage D1.
L’insertion d’un objet dans son pas garantit une bonne injection de l’objet sur le convoyeur de tri 3, une détection fiable de certaines données comme le poids et l’adresse de destination, et une diminution des risques de collision entre objets 2 qui se suivent.
Les pas prédéterminés selon l’invention se succèdent donc dans la direction de convoyage de sorte que les objets sont convoyés en série dans la direction de convoyage, chacun dans un pas prédéterminé PP. Si les pas prédéterminés PP peuvent avoir un pas physique ou spatial qui fluctue, c’est-à-dire une variation de longueur de l’emplacement de convoyage dans la direction de convoyage, pendant le convoyage des objets 2 sur les sections de convoyage 8 en réponse à la modification de vitesse des sections de convoyage 8, les pas prédéterminés PP présenterons toujours un pas temporel constant.
Or, chaque objet 2 se trouve à un moment ou un autre pendant son convoyage sur le convoyeur 7, à cheval sur plusieurs sections de convoyage 8.
Ainsi, une autre fonction de l’unité centrale 10 est de maintenir constamment à iso-vitesse au moins deux sections de convoyage 8 adjacentes transportant un même objet 8.
Cela permet de diminuer le risque de décalage ou de pivotement dans le pas prédéterminé PP des objets 2 pendant que les objets 2 sont en franchissement sur deux ou plusieurs sections de convoyage 8.
De préférence, mais non nécessairement, l’unité centrale 10 pourra maintenir constamment à iso-vitesse l’ensemble des sections de convoyage 8 transportant un même objet 2.
L’unité centrale 10 pourra également être paramétrée pour identifier au moins une section de convoyage 8 ne transportant pas d’objet 2 en aval dans la direction de convoyage D1 par rapport à une section de convoyage transportant un objet en amont par rapport à la direction de convoyage D1 et selon une certaine vitesse de convoyage.
En réponse, l’unité centrale est alors paramétrée pour commander l’accélération ou la décélération de ladite au moins une section de convoyage 8 en aval jusqu’à ladite certaine vitesse de convoyage de la section de convoyage 8 en amont.
Ce paramétrage permet d’accélérer ou de ralentir le plus rapidement possible à la vitesse souhaitée les sections de convoyage 8 lorsqu’elles ne transportent pas d’objets 2.
Cela permet également d’éviter de faire porter les changements de vitesse importants aux sections de convoyage 8 transportant un objet 2 et donc de diminuer le risque de patinage et de pivotement des objets 2.
L’unité centrale 10 pourra également être paramétrée pour, à partir des données numériques représentatives de la détection de présence ou d’absence d’un objet 2 sur une section de convoyage 8, calculer un décalage de l’objet 2 inséré sur le convoyeur 7 par rapport au centre du pas prédéterminé PP dans lequel il doit être positionné et pour commander en retour l’accélération ou la décélération des sections de convoyage 8 dans la direction de convoyage D1 pour centrer l’objet 2 dans son pas.
Le décalage de l’objet 2 inséré sur le convoyeur 7 par rapport au centre du pas prédéterminé PP dans lequel il doit être positionné peut être un décalage temporel ou un décalage spatial. Toutes les spécificités décrites ci-après se rapportant au décalage temporel s’appliquent à un décalage spatial de l’objet. Ainsi, si le calcul d’un décalage temporel nécessite l’utilisation de données représentatives d’un pas temporel à imposer aux objets 2, le calcul d’un décalage spatial nécessite quant à lui l’utilisation de données représentatives d’un pas spatial à imposer aux objets 2.
A titre d’exemple, pour calculer le décalage temporel ou le décalage spatial des objets dans leur pas, l’unité centrale 10 comprendra en mémoire des données représentatives respectivement du pas temporel ou du pas spatial à imposer aux objets 2 sur le dispositif de convoyage et de séparation 6 selon l’invention.
Le pas temporel ou le pas spatial pourra varier selon le type d’objets à convoyer.
L’idée ici est de centrer chaque objet 2 dans son pas de sorte à optimiser le pesage, la détection de l’indication de tri et l’injection sur le convoyeur de tri 3.
Pour garantir l’insertion des objets 2 dans leur pas et/ou leur centrage dans leur pas, l’unité centrale 10 pourra être paramétrée pour faire varier la vitesse des sections de convoyage 8 en suivant des cycles de correction.
L’amplitude d’accélération et de décélération des sections de convoyage 8 pourra notamment être fixée à la valeur maximale tolérable sans risque de patinage des objets 2 (ici à titre d’exemple 5 m/s²).
Afin de préserver la stabilité de l’objet 2 lors de son insertion sur le dispositif de convoyage et de séparation 6, l’unité centrale 10 pourra être paramétrée pour commander le démarrage d’un cycle de correction uniquement lorsque l’objet 2 sera complètement entré sur le dispositif de convoyage et de séparation 6 et pour commander l’arrêt du cycle de correction au plus tard lorsqu’un certain pourcentage de la longueur L de l’objet 2 en est sorti.
Lorsqu’un objet 2 se présente à l’entrée du dispositif de convoyage et de séparation 6, son front avant et son front arrière sont détectés par les capteurs et un décalage, par exemple temporel Dt, du centre du pas prédéterminé PP par rapport au centre de l’objet 2 est calculé (Dt<0 si l’objet 2 est en avance dans son pas, Dt>0 si l’objet 2 est en retard).
Un cycle de correction d’avance ou de retard est donc calculé par l’unité centrale 10 en choisissant la vitesse palier Vm entre une vitesse palier minimum Vmin et une vitesse palier maximum Vmax à atteindre et en calculant sa durée de maintien Tm pour compenser l’écart Dt totalement si possible.
  • Si l’objet est en avance (Dt<0), l’objet 2 est retardé, c’est-à-dire que sa vitesse est diminuée pour augmenter de -Dt le temps de parcours du dispositif de convoyage et de séparation 6,
  • Si l’objet est en retard (Dt>0), l’objet 2 est avancé, c’est-à-dire que sa vitesse est augmentée pour diminuer de +Dt le temps de parcours du dispositif de convoyage et de séparation 6.
Ainsi, si l’objet 2 est décalé d’un certain décalage, ici par exemple un décalage temporel Dt, la durée de traversée du dispositif de convoyage et de séparation 6 doit être : T0 – Dt.
T0 étant la durée de référence et correspondant au temps de parcours du dispositif de convoyage et de séparation 6 de bout en bout par un objet 2 de longueur quelconque, centré dans son pas à l’arrivée et qui ne doit donc pas être corrigé.
A titre d’exemple, deux cycles de correction sont ici décrits :
Un premier cycle de correction consiste à commander l’entrainement des sections de convoyage 8 transportant un même objet 2 en imposant un palier de vitesse plafond et un palier de vitesse plancher.
L’unité centrale 10 est alors paramétrée pour moduler la durée de maintien d’au moins un des paliers de vitesse plafond ou plancher en fonction de la longueur cumulée des sections de convoyage 8, de la longueur de l’objet et de la correction voulue.
Des seuils de vitesse plafond V+ et de vitesse plancher V- seront par exemple choisis entre la vitesse palier minimum Vmin et la vitesse palier maximum Vmax pour couvrir au mieux la plage de correction visée (déterminée en fonction de la longueur du convoyeur 7 et de la plage de longueur des objets 2).
Pour une correction forte d’un retard ou d’une avance d’un objet 2 par rapport à son pas, le palier de vitesse Vm retenu sera V+ (ou V-), ici V- sur la .
Pour une correction modérée d’un retard ou d’une avance d’un objet 2 par rapport à son pas, le palier de vitesse Vm retenu sera inférieur à V+ ou supérieur à V-, ici supérieur à V- sur la .
Pour une correction faible d’un retard ou d’une avance d’un objet 2 par rapport à son pas, le cycle pourra se limiter à passer de sa vitesse d’entrée Ve sur le convoyeur 7 à sa vitesse de sortie Vs du convoyeur 7 au bon moment. Le palier de vitesse Vm sera donc Ve, comme visible sur la . Ceci évite de secouer inutilement un objet en lui appliquant une double variation de vitesse
Un deuxième cycle de correction consiste à commander l’accélération ou la décélération des sections de convoyage 8 transportant un même objet 2 en imposant un palier de vitesse d’amplitude minimale et de durée maximale.
Ce cycle de correction consiste à appliquer un palier de vitesse Vm qui est maintenue tout au long de la traversée du dispositif de convoyage et de séparation 6.
Pour une correction forte d’un retard ou d’une avance d’un objet 2 par rapport à son pas, le palier de vitesse Vm retenu sera inférieur à V+ ou supérieur à V-, ici supérieur V- sur la et maintenu le plus longtemps possible avant la mise en vitesse de l’objet à la vitesse de sortie Vs.
L’intérêt du deuxième cycle de correction est de minimiser la durée des phases d’accélération et de décélération qui risquent de déstabiliser les objets 2.
Les variations de vitesse à vide des sections de convoyage 8 seront également raccourcies.
A titre d’exemple, la correction forte d’un retard via le premier cycle de correction nécessite une vitesse palier à 0.6 m/s tandis que via le second cycle de correction seulement 0.98 m/s est nécessaire, comme visible sur la .
A titre d’exemple, la décrit le cas d’un premier objet 2A en retard nécessitant un cycle de correction visant à l’avancer suivi d’un objet 2B en avance nécessitant un cycle de correction visant à le retarder. La flèche en pointillée représente ici l’écart E entre l’objet 2A et l’objet 2B.
L’unité centrale 10 pourra également être paramétrée pour privilégier une correction de l’objet le plus en aval sur le convoyeur 7 dans la direction de convoyage D1 jusqu’à l’objet le plus en amont sur le convoyeur 7.
La représente les vitesses de trois premières sections de convoyage 8 du convoyeur 7.
Les sections de convoyage 8A, 8B et 8C se calquent d’abord sur le cycle de correction de l’objet 2 le plus en aval, puis sur celui qui le suit en amont dans la direction de convoyage D1 en adaptant la vitesse de convoyage de chaque section de convoyage 8 à la vitesse de convoyage déterminée pour l’objet 2 suivant dès qu’elle est libérée du premier objet 2.
L’unité centrale 10 pourra également être paramétrée pour optimiser les cycles de correction en considérant une longueur « utile » du convoyeur 7 supérieure à la longueur réel du convoyeur 7 et correspondant à la longueur cumulée de l’ensemble des sections de convoyage 8 du convoyeur 7 à laquelle on ajoute une longueur correspondant à un certain pourcentage de la longueur totale d’un objet 2 en cours de convoyage sur le convoyeur 7.
Cette fonction permet ici de tirer profit de l’hétérogénéité de la répartition du poids de l’objet 2, généralement plus important vers le centre de l’objet 2 et moins importante vers les bords, afin de continuer le cycle de correction de l’objet 2 même si l’objet 2 est à cheval entre le convoyeur 7 et un convoyeur de sortie CS en aval du convoyeur 7.
La masse à l’avant de l’objet 2 est considérée ici à titre d’exemple comme négligeable par rapport à la masse centrale de l’objet 2 ce qui permet de maintenir un certain changement de vitesse entre la dernière section de convoyage 8 du convoyeur 7 la plus en aval dans la direction de convoyage et le convoyeur en sortie CS sans risquer de faire pivoter l’objet 2.
Pour cela, l’unité centrale 10 comprend en mémoire au moins un certain pourcentage de la longueur d’un type d’objets correspondant à une masse négligeable par rapport au reste de la longueur de l’objet 2, par exemple 20% de la longueur de l’objet 2 dans le cadre des PPIs.
Ainsi dans cet exemple, l’unité centrale 10 sera paramétrée pour récupérer des données de longueur de l’objet 2, par exemple à partir des données représentatives de la détection de présence d’un objet 2 transporté sur la section de convoyage 8 la plus en amont dans la direction de convoyage ou bien par un processus de détection en amont du dispositif de convoyage et de séparation 6, puis pour commander en retour le maintient du cycle de correction sur toute la longueur « utile » du convoyeur 7.
Aussi, dans le cas où un objet 2 ne peut pas être recentré correctement dans son pas, un troisième cycle de correction pourra viser à éviter son débordement du pas prédéterminé PP sans chercher à le centrer au mieux dans son pas de façon à privilégier la correction de l’objet 2 suivant en maximisant la capacité du dispositif de convoyage et de séparation 6 à le traiter sans risque de conflit de vitesse.
Pour parfaire le centrage des objets 2 instables qui pourraient sortir petit à petit de leur pas en cours de convoyage, les cycles de correction pourront être recalculés durant le parcours de l’objet 2 sur le dispositif de convoyage et de séparation 6 (par exemple à la sortie des trois premières sections de convoyage 8) en tenant compte de la position effective de l’objet 2 par rapport à sa position théorique.
L’avantage procuré par le ou les paramétrages spécifiques de l’unité centrale 10 est ici optimisé par des sections de convoyage 8 selon l’invention, visibles sur la , conçues pour être compactes et performantes.
En effet, on pourra prévoir que chaque section de convoyage 8 s’étend selon une certaine première longueur L1 dans la direction de convoyage D1 et selon une certaine seconde longueur L2 transversalement à la direction de convoyage D1, ladite première longueur L1 étant moins grande que la seconde longueur L2.
Les sections de convoyage 8 sont donc plus larges que longues.
Ainsi, pour une certaine longueur de convoyeur 7, de nombreuses sections de convoyage 8 pourront être agencées les unes après les autres ce qui permet un pilotage adapté à une grande hétérogénéité d’objets 2, en longueur, en poids et en densité.
Plus particulièrement et comme représenté sur les figures 8 et 9, chaque section de convoyage 8 pourra comprendre une courroie 11 de transport équipée de jonc 12 et une sole de glisse 13 pour la courroie 11 comportant un guide 13A pour les joncs, ici par exemple une rainure de guidage.
En effet, plus les sections de convoyage 8 sont courtes et plus les courroies 11 sont difficiles à guider dans la direction de convoyage D1.
On pourra d’ailleurs prévoir que chaque courroie 11 soit montée sur un rouleau fou 14A aval et un rouleau fou 14B amont dans la direction de convoyage D1 et que chaque section de convoyage 8 comprenne un dispositif de réglage du parallélisme 15 de sa courroie 11.
Plus spécifiquement, le dispositif de réglage du parallélisme 15 est conçu pour conserver l’excentrique situé sur le rouleau fou 14A aval dans la direction de convoyage D1, également appelé rouleau de sortie.
Le dispositif de réglage de parallélisme 15 permet ici de limiter les efforts sur le jonc 12 et donc de diminuer les risques de casse mais également d’éviter l’apparition d’une bosse sur le dessus de la courroie 11 lorsque le jonc 12 s’appuie un peu trop sur son guide 13A.
Le dispositif de réglage de parallélisme 15 comprendra par exemple un excentrique avec un axe intégré sur des roulements acceptant ce décalage potentiel.
Ainsi, grâce à la présence de jonc 12 et de son guide 13A et du dispositif de réglage de parallélisme 15, les sections de convoyage 8 pourront présenter une première longueur L1 la plus petite possible, ici de l’ordre de 175mm et une seconde longueur L2 équivalente à la largeur du convoyeur 7, ici de l’ordre de 550mm.
Le convoyeur 7 du dispositif de convoyage et de séparation 6 selon l’invention pourra également comprendre une lame inter-jonction 16, visible sur les figures 8, 9 et 10, disposée entre chaque courroie 11 et plus spécifiquement entre le rouleau fou 14A aval d’une section de convoyage 8 amont et un rouleau fou 14B amont d’une section de convoyage 8 aval dans la direction de convoyage D1.
Les lames inter-jonction 16 seront donc agencées de manière à être au plus près des sections de convoyage 8, de manière à réduire l’espace entre deux sections de convoyage 8 adjacentes.
Les lames inter-jonction 16 permettent d’une part d’éviter les bourrages d’objets 2 entre deux courroies 11 adjacentes et d’autre part de minimiser les secousses des objets 2 au franchissement des sections de convoyage 8 en minimisant l’amplitude et la durée de l’instabilité des objets 2 lors des transitions.
Plus particulièrement et de manière avantageuse, les lames inter-jonction 16 pourront être inclinées sensiblement vers le haut dans la direction de convoyage D1 de manière à réaliser les transitions le plus en douceur possible.
Les sections de convoyages 8 pourront également être réparties en escalier dans la direction de convoyage D1, de sorte que chaque section de convoyage 8 aval s’étend en dessous d’une section de convoyage 8 amont, afin d’améliorer les transitions d’objet 2 d’une section de convoyage 8 à une autre.

Claims (13)

  1. Dispositif de convoyage et de séparation (6) d’objets (2) comprenant un convoyeur (7) conçu pour convoyer lesdits objets selon une certaine direction de convoyage (D1), ledit convoyeur comprenant une succession de sections de convoyage (8) indépendamment motorisées et réparties les unes après les autres dans la direction de convoyage, des capteurs (9) conçus pour générer des données numériques représentatives de la détection de présence ou d’absence d’un objet transporté sur chaque section de convoyage, et une unité centrale (10) paramétrée pour contrôler la vitesse des sections de convoyage indépendamment les unes par rapport aux autres en fonction desdites données numériques représentatives de la détection de présence ou d’absence d’un objet transporté, l’unité centrale étant paramétrée pour maintenir constamment à iso-vitesse au moins deux sections de convoyage adjacentes transportant un même objet, caractérisé en ce que l’unité centrale est paramétrée pour contrôler ladite vitesse des sections de convoyage de sorte que les objets soient répartis sur le convoyeur dans des pas prédéterminés (PP) sur ledit convoyeur et en ce que l’unité centrale est paramétrée pour calculer un décalage d’un objet par rapport au centre du pas dans lequel il doit être positionné et pour commander en retour l’accélération ou la décélération des sections de convoyage dans la direction de convoyage pour centrer l’objet dans son pas.
  2. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon la revendication 1, caractérisé en ce que le décalage est un décalage temporel.
  3. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon la revendication 1, caractérisé en ce que le décalage est un décalage physique.
  4. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’unité centrale est paramétrée pour identifier au moins une section de convoyage ne transportant pas d’objet en aval dans la direction de convoyage par rapport à une section de convoyage transportant un objet en amont dans la direction de convoyage et selon une certaine vitesse de convoyage, et pour commander en retour l’accélération ou la décélération de ladite au moins une section de convoyage en aval jusqu’à ladite certaine vitesse de convoyage de la section de convoyage en amont.
  5. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’unité centrale est paramétrée pour calculer une certaine longueur utile du convoyeur correspondant à la longueur cumulée de l’ensemble des sections de convoyage du convoyeur à laquelle est ajoutée une longueur correspondant à un pourcentage prédéterminé de la longueur totale d’un objet à convoyer, puis pour commander l’arrêt de l’accélération ou de la décélération de la section de convoyage la plus en aval du convoyeur au plus tard lorsque ladite longueur correspondant audit certain pourcentage prédéterminé de la longueur de l’objet à quitté la section de convoyage aval.
  6. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’unité centrale est paramétrée pour commander l’entraînement des sections de convoyage transportant un même objet en imposant un palier de vitesse plafond et un palier de vitesse plancher et en ce que l’unité centrale est paramétrée pour moduler la durée de maintien d’au moins un des paliers de vitesse plafond ou plancher en fonction de la longueur cumulée des sections de convoyage et de la longueur de l’objet.
  7. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’unité centrale est paramétrée pour commander l’accélération ou la décélération des sections de convoyage transportant un même objet en imposant un palier de vitesse d’amplitude minimale et de durée maximale.
  8. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque section de convoyage s’étend selon une certaine première longueur L1 dans la direction de convoyage et selon une certaine seconde longueur L2 transversalement à la direction de convoyage, ladite première longueur étant moins grande que la seconde longueur.
  9. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque section de convoyage comprend une courroie (11) de transport équipée de jonc (12) et une sole de glisse (13) pour la courroie comportant des guides (13A) pour les joncs (12).
  10. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le convoyeur comprend une lame inter-jonction (16) disposée entre chaque courroie.
  11. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon la revendication 9, caractérisé en ce que les lames sont inclinées sensiblement vers le haut dans la direction de convoyage.
  12. Dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sections de convoyages sont réparties en escalier dans la direction de convoyage, de sorte que chaque section de convoyage aval s’étend en dessous d’une section de convoyage amont.
  13. Installation de tri d’objets comprenant un convoyeur de tri (3) conçu pour convoyer et trier les objets dans des sorties de tri (4) en fonction d’une certaine indication de tri et une ligne d’entrée (5) conçue pour alimenter le convoyeur de tri en objets, ladite ligne d’entrée comprenant un dispositif de convoyage et de séparation d’objets selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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