PROCEDE ET DISPOSITIF DE MESURE ET DE POSITIONNEMENT D ¹ OBJETS

Introduction

L'invention concerne un procédé et un dispositif de mesure et de positionnement d'un objet qui présente la forme d'un cube, d'un parallélépipède rectangle, d'un cylindre ou d'un prisme droit, avec comme surface de base la surface d'un polygone régulier à nombre pair de côtés, les dimensions de l'objet étant déterminées, et dans lequel après la détermination de la longueur ou de la largeur de l'objet, l'objet est tourné à l'aide d'un plateau rotatif pour déterminer respectivement sa largeur ou sa longueur.

Etat de la technique

Un cube ou un parallélépipède rectangle sont des figures spatiales connues et chaque face de ces figures spatiales peut constituer une surface de base. Par cylindre, on entend ici une figure spatiale qui possède comme surface de base un cercle ou une ellipse et qui présente perpendiculairement à un axe une section transversale qui correspond globalement au même cercle ou à la même ellipse. Un prisme droit est une figure spatiale qui présente un même polygone comme surface de base et surface supérieure et des rectan- gles comme faces latérales. Lors de la détermination des dimensions d'un cube, d'un cylindre dont la surface de base est un cercle ou d'un prisme droit dont la surface de base est un polygone régulier à nombre pair de côtés, on constatera en effet que la longueur et la largeur de la surface de base d'une telle figure spatiale sont égales l'une à l'autre. La mesure et le positionnement d'un objet qui présente les caractéristiques mentionnées ci-dessus sont souhaités surtout lorsque de tels objets sont placés dans un magasin automatique. Un tel magasin est par exemple utilisé fréquemment pour le stockage d'emballages de médicaments. Pour utiliser de manière optimale l'espace présent dans le magasin, il est indiqué de déterminer

les dimensions de ces objets et de placer ces objets dans l'orientation la plus indiquée dans l'espace prévu à cet effet dans le magasin.

Un tel magasin automatique pour emballages de médicaments est décrit par exemple dans le document EP 0 620 528. Le magasin décrit comprend plusieurs étagères qui sont remplies systématiquement dans une succession et une détermination de l'emplacement commandées par ordinateur.

Certains dispositifs ont déjà été mis au point pour la mesure et le positionnement d'objets en forme de parallélépipède rectangle de manière à pouvoir les placer ensuite de manière judicieuse dans un tel magasin. Dans un premier système, les dimensions de l'objet sont déterminées à l'aide d'une reconnaissance de forme basée sur des images prises par caméra. Des dispositifs de manipulation prennent les emballages et les positionnent. Ces systèmes qui utilisent des caméras constituent une solution coûteuse de mesure et de positionnement d'objets. Le dispositif et le procédé correspondant de mesure et de positionnement d'emballages rectangulaires décrits dans le document EP 1 748 004 ont été mis au point comme alternative à cette solution coûteuse. Dans ce dispositif, chaque emballage est serré entre deux fourches pour déterminer la longueur ou la largeur de l'emballage. Après détermination de la longueur ou de la largeur de l'emballage, cet emballage est tourné de 90° à l'aide d'un plateau rotatif pour déterminer respectivement sa largeur ou sa longueur. Sa hauteur est ensuite déterminée à l'aide d'un détecteur de hauteur.

Le dispositif divulgué par le document EP 1 748 004 présente un assez grand nombre de composants mécaniques, de sorte que le risque de défail- lance de l'installation en cas de défaillance d'un de ces composants est assez élevé. Un grand désavantage supplémentaire de cette installation est que lors de la mesure de sa longueur et de sa largeur, chaque emballage est serré entre lesdites fourches. Le risque qu'un emballage soit endommagé ou s'ouvre lors de ce serrage est assez élevé.

Objet de l'invention

Le problème à la base de la présente invention consiste à prévoir un procédé et un dispositif simples de mesure et de positionnement d'un objet qui présentent les caractéristiques mentionnées plus haut mais qui ne présentent pas les désavantages mentionnés plus haut de l'état de la technique. Cet objet de l'invention est réalisé en premier lieu en proposant le mode de réalisation défini dans la première revendication.

Description générale de l'invention revendiquée avec ses principaux avantages.

Avec ce procédé, l'objet peut être manipulé pendant sa mesure et son positionnement sans que l'objet soit serré, de sorte qu'il sera endommagé moins vite ou qu'un objet présentant la forme d'un emballage s'ouvrira moins vite que c'est le cas dans l'état de la technique.

Sur un cylindre, un côté de la surface de base est en réalité un point de l'extension du cercle ou de l'ellipse qui forme la surface de base.

La détermination de la hauteur peut s'effecteur sélectivement avant, pendant ou après les étapes 1 à 4 incluses. L'angle de rotation sur lequel l'objet est tourné vaut de préférence sensiblement 90°. De cette manière, on peut réaliser l'étape 4a de façon particulièrement commode, sans trop de manipulations de l'objet.

L'étape 1 de ce procédé comprend de préférence les étapes partielles suivantes : a. amenée au moins partielle de l'objet sur le plateau rotatif, b. à l'aide du déplacement de deux éléments de déplacement qui se déplacent simultanément, qui sont prévus à distance constante l'un de l'autre et qui délimitent une zone rectangulaire plus grande que l'objet à mesurer et positionner et/ou la rotation du plateau rotatif, déplacer l'ob- jet jusqu'à ce qu'il repose sur sa surface de base et

c. à l'aide du déplacement des éléments de déplacement et/ou de la rotation du plateau rotatif, déplacer l'objet jusqu'à ce qu'il soit complètement situé sur le plateau rotatif.

Lorsque l'objet est placé, l'objet peut être situé en partie à côté du plateau rotatif, ou l'objet peut être posé sur un autre côté que sa surface de base, etc. Par déplacement et rotation de l'objet, on peut garantir que l'objet soit posé sur le plateau rotatif par sa surface de base lors du lancement de l'étape 2. Cela peut être réalisé de plusieurs manières que l'on décrira plus loin dans la description détaillée. Dans les étapes 2a et 4a, l'objet est déplacé de préférence à l'aide de deux éléments de déplacement qui se déplacent simultanément, qui sont prévus à distance constante l'un de l'autre et qui délimitent une zone rectangulaire plus grande que l'objet qui doit être mesuré et positionné, les côtés de cette ouverture rectangulaire étant parallèles à la première et la troisième ligne de référence, jusqu'à ce que le premier ou le troisième côté de cette ouverture soit situé respectivement le long de la première ou de la troisième ligne de référence.

En manipulant l'objet uniquement à l'aide de ces éléments de déplacement et d'un plateau rotatif, on peut mesurer et positionner l'objet sans que cet objet soit jamais serré.

Dans un mode de réalisation particulier de ce procédé, l'objet est déplacé à l'étape 2a et à l'étape 4a à l'aide d'éléments de déplacement jusqu'au-dessus du point central du plateau rotatif et ensuite reculé dans la direction opposée jusqu'à ce que son premier ou son troisième côté soit situé le long de la ligne centrale du plateau rotatif qui sert respectivement de première ou de troisième ligne de référence. Un objet situé initialement à un angle relativement grand par rapport à la première ou à la troisième ligne de référence viendra avec certitude se placer le long de cette ligne de référence après ce déplacement dans deux directions. Pour simplifier le positionnement de l'objet, dans un mode de réalisation avantageux du procédé selon la présente invention, après l'étape 2, l'objet est

déplacé à l'aide des éléments de déplacement jusqu'à ce que la surface de base de l'objet soit située symétriquement par rapport à la première ligne de référence.

De cette manière, après la rotation et lors du déplacement de l'objet à l'état 4 à l'aide des éléments de déplacement, on peut maintenir l'objet sur le plateau rotatif.

Dans un autre mode de réalisation particulier du procédé selon la présente invention, pendant les étapes 1 à 4 incluses, l'objet est identifié à l'aide de moyens d'identification. De manière plus particulière, ladite identification peut comprendre la lecture à l'aide d'un lecteur de codes à barres d'un code à barres placé sur l'objet.

De cette manière, non seulement on détermine les dimensions de l'objet, mais on peut également identifier l'objet de sorte, que l'on peut retenir quel produit de quelles dimensions est présent en tout emplacement du magasin. La seule identification de l'objet ne suffit pas pour connaître également les dimensions du produit. Dans le cas de médicaments, de nombreux produits conditionnés en différentes quantités sont disponibles dans des emballages de dimensions différentes.

Si le produit a la forme d'un parallélépipède rectangle et si la hauteur me- surée est supérieure à la longueur et/ou à la largeur mesurées, ce mode de réalisation comprend en outre et de préférence une étape supplémentaire qui consiste à culbuter ce colis en faisant tourner l'objet à l'aide du plateau rotatif et en percutant l'objet à l'aide des éléments de déplacement. De cette manière, l'objet de forme parallélépipédique sera placé sur sa plus grande surface comme surface de base. Ainsi, on peut toujours placer des objets de forme parallélépipédique dans une même orientation connue pour les placer dans un magasin dans cette orientation.

Après l'exécution desdites étapes, dans un autre mode de réalisation particulier du procédé selon la présente invention, l'objet est placé au milieu du plateau rotatif en faisant tourner l'objet à l'aide du plateau rotatif et/ou en déplaçant l'objet à l'aide des éléments de déplacement, de telle sorte que le

sens de la longueur ou de la largeur de l'objet soient parallèles à une ligne de référence.

Cet objet de l'invention est en outre également obtenu en proposant dans un dispositif de mesure et de positionnement d'objets en forme de cube, de parallélépipède rectangle, de cylindre ou de prisme droit dont la surface de base est un polygone régulier à nombre pair de côtés, selon un procédé décrit plus haut, ce dispositif comprenant : a. un dispositif d'amenée qui amène sur le plateau rotatif un objet à mesurer et positionner, b. un plateau rotatif dont les dimensions sont telles que pendant les étapes 2 à 4 incluses du procédé, l'objet se trouve sur ce plateau rotatif, c. deux éléments de déplacement qui se déplacent simultanément, qui sont prévus à distance constante l'un de l'autre et qui délimitent une zone rectangulaire plus grande que l'objet à mesurer et positionner, et par lesquels l'ob- jet est déplacé, les côtés de cette ouverture rectangulaire étant parallèles à la première et à la troisième ligne de référence, d. un détecteur de présence pour détecter la présence de l'objet pendant l'étape 2b et l'étape 4b et e. un détecteur de hauteur pour déterminer la hauteur de l'objet. Dans un mode de réalisation particulier d'un dispositif selon la présente invention, lesdits éléments de déplacement font également partie du dispositif d'amenée.

Pour obtenir un mode de réalisation simple qui permet de prévoir un minimum de pièces mécaniques dans un dispositif selon la présente invention, lesdits éléments de déplacement font de préférence partie d'un bâti.

Ledit détecteur de présence est de préférence prévu fixement sur les éléments de déplacement. La première ligne de référence et la troisième ligne de référence peuvent alors être sélectionnées fixement dans l'espace, tandis que les éléments de déplacement sont déplacés vers la pièce pour, lors de la détection de la pièce à l'aide du détecteur de présence, définir respectivement

la deuxième ligne de référence et la quatrième ligne de référence.

Ce détecteur de présence peut cependant aussi être placé fixement dans l'espace, et dans ce cas l'objet est déplacé vers le détecteur de présence à l'aide des éléments de déplacement. La ligne de contact entre un élément de déplacement et l'objet peut alors être appelée première ou troisième ligne de référence, et lorsque l'objet est détecté à l'aide du détecteur de présence placé fixement dans l'espace, respectivement la deuxième et la quatrième ligne de référence sont définies.

Dans un premier mode de réalisation particulier d'un dispositif selon la présente invention, ledit détecteur de hauteur est placé fixement à une certaine hauteur au-dessus du centre du plateau rotatif. Dans un autre mode de réalisation particulier, ledit détecteur de hauteur est prévu sur les éléments de déplacement à une certaine hauteur au-dessus de la surface du plateau rotatif.

Un mode de réalisation préféré d'un dispositif selon la présente invention comporte des moyens d'identification qui permettent d'identifier l'objet. Ces moyens d'identification comprennent de préférence un lecteur de codes à barres pour identifier l'objet par lecture d'un code à barres prévu sur cet objet.

Brève description des Figures

La présente invention va maintenant être expliquée plus en détail à l'aide de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré du dispositif et du procédé de mesure et de positionnement d'un objet selon la présente invention. Le but de cette description est exclusivement de donner des exemples explicatifs et de montrer d'autres avantages et particularités de ce dispositif et de ce procédé, et elle ne peut donc d'aucune manière être interprétée comme constituant une limitation du domaine d'utilisation de l'invention ou des droits de protection revendiqués dans les revendications.

Dans cette description détaillée, on se réfère à l'aide de références numériques aux figures annexées, parmi lesquelles : la figure 1 représente une vue depuis le haut d'un dispositif de mesure et de

positionnement d'un objet de forme parallélépipédique selon la présente invention, la figure 2 représente une vue en perspective du dispositif de la figure 1 et les figures 3 à 12 incluses représentent schématiquement un procédé de mesure et de positionnement d'un objet de forme parallélépipédique selon la présente invention.

Description détaillée d'un mode de réalisation avantageux de l'invention

Dans les figures 1 et 2, on a représenté un dispositif (1 ) selon la présente invention pour la mesure et le positionnement d'un objet (2) en forme de cube, de parallélépipède rectangle, de cylindre ou de prisme droit dont la surface de base est un polygone régulier à nombre pair de côtés.

Ce dispositif (1 ) comprend :

- un dispositif d'amenée (7) qui amène sur un plateau rotatif (3) un objet (2) à mesurer et positionner,

- un plateau rotatif (3) dont les dimensions sont telles que l'objet (2) est placé sur le plateau rotatif (3) lors de ses manipulations au cours de la détermination de ses dimensions,

- deux éléments de déplacement (4) qui se déplacent simultanément, prévus à distance constante l'un de l'autre et qui délimitent une zone rectangulaire plus grande que l'objet (2) à mesurer et positionner, et par lesquels cet objet (2) est déplacé,

- un détecteur de présence (5) pour détecter la présence de l'objet (2) et

- un détecteur de hauteur (6) pour déterminer la hauteur de l'objet (2).

Ledit dispositif d'amenée (7) comprend d'une part une bande transporteuse (9) par laquelle un objet (2) est amené jusque devant le plateau rotatif (3) dans le plan de ce plateau rotatif (3). Le plateau rotatif (3) est situé dans le plan d'un panneau de travail (10) et est ensuite incorporé sur ce panneau de travail (10). La bande transporteuse (9) est située également dans le plan de ce

panneau de travail (10) et ensuite sur ce panneau de travail (10). Ce dispositif d'amenée (7) comprend d'autre part lesdits éléments de déplacement (4). Ces éléments de déplacement (4) peuvent être déplacés dans un profilé de guidage (11 ) prévu dans le panneau de travail (10). Pour amener un objet (2) sur le plateau rotatif (3), on déplace d'abord les éléments de déplacement (4) jusqu'à ce qu'ils soient situés des deux côtés de la bande transporteuse (9). A l'aide de la bande transporteuse (9), l'objet (2) est amené entre les éléments de déplacement (4). Ensuite, les éléments de déplacement (4) déplacent l'objet (2) jusqu'à ce qu'il vienne se placer au moins en partie sur le plateau rotatif (3). Ce dispositif d'amenée (7) pourrait cependant être réalisé de nombreuses autres manières. L'objet (2) pourrait par exemple pouvoir être amené depuis le haut sur le plateau rotatif (3). De tels dispositifs d'amenée (7) font partie de l'état de la technique, de sorte que l'on ne s'y étendra pas davantage.

Dans ce dispositif (1 ), lesdits éléments de déplacement (4) font partie d'un bâti (12) ouvert sur un côté. Dans les figures, le détecteur de présence (5) est prévu fixement sur ce bâti (12).

Ainsi qu'on l'indiqué plus haut, le détecteur de présence (5) pourrait également être placé fixement dans l'espace, et dans ce cas l'objet (2) devra être déplacé à l'aide des éléments de déplacement (4) vers le détecteur de pré- sence (5) pour en définir la longueur et la largeur de la surface de base. La ligne de contact entre un élément de déplacement (4) et l'objet (2) peut alors être appelée première ou troisième ligne de référence, tandis que lorsque l'objet (2) est détecté à l'aide du détecteur de présence (5) placé fixement dans l'espace, c'est respectivement la deuxième ou la quatrième ligne de référence qui sont définies. La manière suivant laquelle ces variantes de réalisation peuvent être réalisées sera claire pour un homme du métier après lecture du mode de réalisation décrit plus loin d'un dispositif (1 ) et du procédé selon la présente invention, de sorte que nous ne nous y étendrons pas davantage ici.

Comme détecteur de présence (5), on peut utiliser par exemple un détec- teur laser ou un détecteur à ultrasons. Dans les figures, on a représenté le rayon émis par un tel détecteur.

Ledit détecteur de hauteur (6) est placé fixement à une certaine hauteur au-dessus du centre du plateau rotatif (3). Dans une variante de réalisation du présent dispositif (1 ), ce détecteur pourrait tout aussi bien être prévu sur le bâti (12) à une certaine hauteur au-dessus du plan du plateau rotatif (3). Comme détecteur de hauteur (6), on peut utiliser par exemple un détecteur laser ou un détecteur à ultrasons doté d'un émetteur et d'un récepteur. Lorsque l'on détermine la hauteur d'un objet (2) qui présente la forme d'un emballage réfléchissant, on utilisera de préférence un détecteur à ultrasons.

En outre, un dispositif (1 ) selon la présente invention peut comprendre des moyens d'identification qui identifient l'objet (2). Ces moyens d'identification font également partie des connaissances d'un homme du métier.

Une ouverture (8) par laquelle l'objet (2) est évacué après avoir été mesuré et positionné est également prévue dans le panneau de travail (10) de ce dispositif (1 ). Dans ce but, l'objet (2) est déplacé par le bâti (12) jusqu'au-delà de la bande transporteuse (9) et dans l'ouverture (8). Dans cette ouverture (8), par exemple un dispositif d'évacuation peut se raccorder sous une pente à cette ouverture (8). Un tel dispositif d'évacuation peut être réalisé de nombreuses manières. L'objet (2) ne doit pas nécessairement être évacué par une ouverture (8) telle que celle que l'on a représentée, et il peut par exemple être amené sur une deuxième bande transporteuse. Ces dispositifs d'évacuation font également partie de l'état de la technique, de sorte que l'on ne s'y étendra pas davantage ici.

Un procédé de mesure et de positionnement d'un objet (2) qui présente les caractéristiques décrites plus haut à l'aide du dispositif (1 ) représenté dans les figures 1 et 2 a été représenté schématiquement dans les figures 3 à 12 incluses. Le détecteur de présence (5) y a été représenté schématiquement en représentant le rayon émis par un détecteur laser ou un détecteur à ultrasons.

La figure 3 montre comment une pièce (2) est amenée au moins en partie sur le plateau rotatif (3) dans l'étape 1 a. L'objet (2) est ici posé complètement sur sa surface de base.

Lorsqu'il est amené par exemple par le haut sur le plateau rotatif (3), cet

objet (2) peut tout aussi bien se trouver en partie au-dessus du bâti (12) et au moins en partie sur le plateau rotatif (3). Dans ce cas, il faut une étape 1 b dans laquelle l'objet (2) est déplacé à l'aide du déplacement du bâti (12) et/ou de la rotation du plateau rotatif (3) jusqu'à ce qu'il repose sur sa surface de base. Dans un premier mode de réalisation de l'étape 1 b, le plateau rotatif (3) peut tourner dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens contraire des aiguilles d'une montre pendant que le bâti (12) est déplacé en va-et-vient. Dans une deuxième variante de réalisation de l'étape 1 b, le plateau rotatif (3) peut être tourné en va-et-vient dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens contraire des aiguilles d'une montre pendant que le bâti (12) est déplacé vers la gauche ou vers la droite.

Lorsque l'objet (2) a ainsi été posé sur sa surface de base, il est déplacé dans une étape 1 c à l'aide du déplacement des éléments de déplacement (4) et/ou de la rotation du plateau rotatif (3) jusqu'à ce qu'il se trouve complètement sur le plateau rotatif (3), ainsi qu'on l'a représenté dans la figure 4.

Ensuite, dans un mode de réalisation particulier de l'étape 2a, l'objet (2) est déplacé vers la droite à l'aide du bâti (12) jusqu'à ce qu'il vienne au-dessus du centre du plateau rotatif (3), ainsi qu'on l'a représenté dans la figure 5, suite à quoi l'objet (2) est déplacé vers la gauche dans la direction opposée à l'aide de ce bâti (12) jusqu'à ce que son premier côté soit situé le long de la ligne centrale du plateau rotatif qui sert de première ligne de référence (A), ainsi qu'on l'a représenté dans la figure 6. Cette ligne centrale est sélectionnée de manière à être parallèle aux côtés du bâti (12) par lequel l'objet (2) est manipulé. Par déplacement en va-et-vient de l'objet (2), on peut assurer sur une distance relativement courte sur le diamètre du plateau rotatif (3) que l'objet (3) qui forme d'abord un angle relativement grand par rapport à la première ligne de référence (A) vienne se placer le long de cette première ligne de référence (A) après le déplacement.

Le bâti (12) est alors de nouveau déplacé vers la droite jusqu'à ce que le détecteur de présence (5) enregistre le deuxième côté de la surface de base situé face au premier côté. Cela a lieu au moment où le faisceau que ce

détecteur de présence (5) émet est interrompu par l'objet (2). Une deuxième ligne de référence (B) parallèle à la première ligne de référence (A) est ainsi définie dans l'étape 2b de la manière représentée dans la figure 7. Cette première ligne de référence (A) et cette deuxième ligne de référence (B) peuvent être définies à l'aide d'un logiciel, suite à quoi la distance entre la première ligne de référence (A) et la deuxième ligne de référence (B) est définie à l'aide d'un logiciel comme constituant la largeur de la surface de base, dans l'étape 2c.

Ensuite, ainsi qu'on l'a représenté dans la figure 8, l'objet (2) est déplacé jusqu'à ce que la surface de base de l'objet (2) soit symétrique par rapport à la première ligne de référence (A) qui forme en même temps la ligne centrale du plateau rotatif (3). De cette manière, après rotation du plateau rotatif (3), l'objet (2) sera toujours situé au centre de ce plateau rotatif (3), de sorte qu'il peut être manipulé de manière simple sans sortir du plateau rotatif (3). Au cours de l'étape 3, l'objet (2) est ensuite tourné d'un angle de sensiblement 90° à l'aide du plateau rotatif (3) de la manière représentée dans la figure 9. Lors de l'étape 4a, l'objet (2) peut ainsi être déplacé vers la gauche par un simple déplacement du coulissement du bâti (12) jusqu'à ce qu'un troisième côté de la surface de base cet objet (2) soit situé le long de la troisième ligne de référence (C) de la manière représentée dans la figure 10. Cette troisième ligne de référence (C) est ici la même ligne centrale du plateau rotatif (3) que la première ligne de référence (A). Pendant que l'objet (2) est tourné d'un angle compris entre 45° et 135° et différent de 90°, il faut une autre manipulation pour que ce troisième côté vienne se placer le long de cette ligne de référence (C). Cette manipulation peut être exécutée de manière similaire à ce que l'on a décrit plus haut à propos de l'étape 2a.

Lors de l'étape 4b, le bâti (12) est ensuite déplacé vers la droite jusqu'à ce que le détecteur de présence (5) enregistre le quatrième côté de la surface de base situé face au troisième côté. Une quatrième ligne de référence (D) qui est parallèle à la troisième ligne de référence (C) est ainsi définie dans l'étape 4b de la manière représentée dans la figure 11. Cette troisième ligne de référence

(C) et cette quatrième ligne de référence (D) peuvent de nouveau être définies à l'aide d'un logiciel, la distance entre la troisième ligne de référence (C) et la quatrième ligne de référence (D) étant définie par le logiciel comme étant la longueur de la surface de base dans l'étape 4c. L'objet (2) est alors placé au milieu du plateau rotatif (3) en le déplaçant à l'aide du bâti (12) de la manière représentée dans la figure 12.

Lorsque cet objet (2) se trouve alors au milieu, la hauteur de cet objet (2) peut être déterminée à l'aide du détecteur de hauteur (6) qui est placé fixement à une certaine hauteur au-dessus du centre du plateau rotatif (3). Dans chacune des figures, on a représenté un objet (2) de forme parallé- lépipédique. Un homme du métier remarquera que le procédé décrit et le dispositif (1 ) décrit peuvent également être utilisés pour mesurer et positionner des objets (2) qui présentent les caractéristiques du préambule de la première revendication.