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Title:
METHOD FOR OPENING A BOX AND FACILITY FOR IMPLEMENTING THE OPENING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/237589
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for opening a box, wherein: a box is placed at the input (12a) of a main conveyor (12), the box (100) is transferred to the cutting station (30) by means of the main conveyor (12); a cut is made in the upper wall (102) of the box (100) along a cutting path by means of the cutting device (34), the cutting path (C) forming an open continuous loop comprising a continuous cutting line and at least one first uncut zone (x1) so as to obtain a cut-out wall part (110) which is connected to the body of the box (100) by at least a first connecting portion (112, 114); then the cut-out box is transferred to the discharge station (40) (12); then the cut-out wall part (110) is grasped by means of the gripping device (44) and the cut-out wall part (110) is detached from the body (101) of the box (100) by breaking the first connecting portion; then the cut-out wall part (110) is discharged by means of the gripping device (44).

Inventors:
RIDEZ JEAN-MARIE (FR)
Application Number:
PCT/EP2023/065197
Publication Date:
December 14, 2023
Filing Date:
June 07, 2023
Export Citation:
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Assignee:
EXOTEC (FR)
International Classes:
B26D1/04; B26D7/18; B65B69/00
Domestic Patent References:
WO2007067947A22007-06-14
WO2014165281A12014-10-09
Foreign References:
EP2894017A12015-07-15
EP2573001A22013-03-27
EP3851259A12021-07-21
EP2894017A12015-07-15
Attorney, Agent or Firm:
BALESTA, Pierre (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé d'ouverture d'une boite, dans lequel : on fournit une installation (10) comprenant un convoyeur principal s'étendant selon une direction longitudinale et ayant un sens d'avancée et, considéré selon le sens d'avancée, l'installation comporte successivement : une station de découpe (30) comportant un robot de découpe (32) muni d'un dispositif de découpe (34) ayant une lame (35), et une station d'évacuation (40), située en aval de la station de découpe, la station d'évacuation (40) comportant un robot préhenseur (42) muni d'un dispositif de préhension (44) ; le procédé d'ouverture comportant les étapes suivantes : on place une boite en entrée (12a) du convoyeur principal (12), la boite ayant un corps muni d'une paroi supérieure (102) ; on amène la boite (100) dans la station de découpe (30) à l'aide du convoyeur principal (12) ; on réalise une découpe dans la paroi supérieure (102) de la boite (100) selon un chemin de découpe à l'aide du dispositif de découpe (34), ledit chemin de découpe (C) formant une boucle continue ouverte comportant au moins une première ligne de découpe continue (LC1) et au moins une première zone non découpée (xl) de façon à obtenir une partie de paroi découpée (110) qui soit reliée au corps de la boite (100) par au moins une première portion de liaison (112); puis on amène la boite découpée dans la station d'évacuation (40) à l'aide du convoyeur principal (12) ; puis on saisit la partie de paroi découpée (110) à l'aide du dispositif de préhension (44) et on déplace le dispositif de préhension afin de détacher la partie de paroi découpée (110) du corps (101) de la boite (100) en cassant la première portion de liaison ; puis on évacue la partie de paroi découpée (110) à l'aide du dispositif de préhension (44).

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la longueur de la première zone non découpée est au plus égale à 10% de la longueur de ladite première ligne de découpe continue (LC1). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la découpe est réalisée de sorte que la boucle continue ouverte comporte en outre une seconde ligne de découpe continue (LC2) et une seconde zone non découpée (Z2), de façon que la partie de paroi découpée soit reliée au corps de la boite par la première portion de liaison (112) et par une seconde portion de liaison (114), les première et seconde lignes de découpe continues (LC1,LC2) étant séparées l'une de l'autre par les première et seconde portions de liaison (112,114).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'installation comporte en outre une station de mesure située en amont de la station de découpe, la station de mesure (20) comportant au moins un dispositif de mesure (22), et dans lequel on mesure les dimensions (L, £, H) de la boite à l'aide du dispositif de mesure, et on détermine le chemin de découpe (C) à partir des dimensions mesurée par le dispositif de mesure.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on corrige la position de la boite (100) dans un plan horizontal (P) avant l'étape de découpe de la paroi supérieure.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'installation comporte en outre un convoyeur secondaire, et dans lequel on évacue la partie de paroi découpée (110) sur le convoyeur secondaire (60) à l'aide du dispositif de préhension.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, entre deux découpes successives de deux boites, on acquiert une image de la lame à l'aide d'un dispositif d'acquisition d'images (37) monté sur le dispositif de découpe (34) et on détermine l'usure ou la casse de la lame (35) à partir de ladite image.

8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'installation comporte en outre un magasin de lames de rechange disposé dans un tiroir adjacent au robot de découpe, et on remplace la lame usée ou cassée par une lame de rechange en cas de casse ou si l'usure déterminée est supérieure à un seuil prédéterminé.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de découpe comporte deux profondeurs de découpe, dans lequel on transmet au robot de découpe une donnée d'épaisseur qui est représentative de l'épaisseur de la paroi supérieure, et on sélectionne la profondeur de découpe à partir de la donnée d'épaisseur.

10. Installation (10) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un convoyeur principal (12) s'étendant selon une direction longitudinale (D) et ayant un sens d'avancée (S) et, considéré selon le sens d'avancée, l'installation comporte successivement : une station de découpe (30) comportant un robot de découpe (32) muni d'un dispositif de découpe (34) ayant une lame (35), et une station d'évacuation (40), située en aval du dispositif de découpe (30), la station d'évacuation comportant un robot préhenseur muni d'un dispositif de préhension.

11. Installation selon la revendication 10, comprenant en outre une station de mesure (20) disposée dans la station de découpe (30), la station de mesure comportant un dispositif de mesure (22) pour mesurer les dimensions (L, £, H) de la boite (100).

12. Installation selon la revendication 10 ou 11, comprenant en outre un convoyeur secondaire (60), parallèle au convoyeur principal, et dans laquelle le robot de préhension (42) est disposé entre le convoyeur principal (12) et le convoyeur secondaire (60).

13. Installation selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel le dispositif de découpe (34) comporte deux profondeurs de découpe.

14. Installation selon l'une quelconque des revendications 10 à

13, dans lequel le dispositif de découpe (34) inclut un dispositif d'acquisition d'images (37) pour acquérir une image de la lame (35). 15. Installation selon l'une quelconque des revendications 10 à

14, comprenant en outre une enceinte dans lequel sont disposées la station de découpe (30) et la station d'évacuation (40), et un magasin de lames de rechange (72) disposé dans un tiroir qui est monté coulissant dans une ouverture ménagée dans l'enceinte.

16. Installation selon l'une quelconque des revendications 10 à

15, dans lequel le dispositif de préhension (44) comporte des organes d'aspiration (46).

Description:
Titre de l'invention : Procédé d'ouverture d'une boite et installation pour la mise en oeuvre dudit procédé d'ouverture.

Domaine technique

Le présent exposé concerne le domaine de l'ouverture de boites, notamment des boites d'emballage en carton. Il concerne en particulier un procédé d'ouverture automatisée de boites et l'installation correspondante que l'on trouve par exemple dans les centres logistiques ou les entrepôts.

Technique antérieure

Dans le passé, les boites étaient ouvertes manuellement afin d'en extraire les articles et les produits transportés. Ce travail manuel étant chronophage, parfois dangereux et susceptible d'endommager les produits contenus dans les boites, les centres de logistique se sont progressivement équipés d'installations automatisées pour ouvrir de façon automatique les boites.

Ces installations mettent en oeuvre des procédés d'ouverture dans lequel un outil de découpe, comprenant généralement une lame, réalise des découpes continues ou des prédécoupes dans la boite.

Le document EP 2 894 017 décrit une installation d'ouverture de boites dans laquelle la boite à ouvrir est tout d'abord basculée. Puis une ventouse maintient une paroi de la boite pendant qu'une lame montée sur un bras articulé réalise une découpe autour de la ventouse. Après découpage de la paroi de la boite, la ventouse est déplacée de façon à ouvrir la paroi de la boite.

Dans cette installation, le découpage de la face de la boite et l'ouverture sont réalisées concomitamment. Bien que ce type d'agencement puisse présenter un avantage en termes d'encombrement, il n'en demeure pas moins qu'il présente plusieurs inconvénients. En particulier, les interventions de maintenance sont complexes et chronophages en raison de l'accumulation d'actionneurs et d'outillage dans un volume réduit.

En outre, cette installation nécessite de faire basculer la boite avant de procéder à la découpe, ce qui est susceptible d'engendrer un risque de casse par exemple dans le cas où la boite contient des produits fragiles.

Exposé de l'invention

Un but de l'exposé est de proposer un procédé d'ouverture d'une boite remédiant aux inconvénients précités et présentant une plus grande facilité de maintenance.

Le but est atteint par un procédé d'ouverture d'une boite, dans lequel : on fournit une installation comprenant un convoyeur principal s'étendant selon une direction longitudinale et ayant un sens d'avancée et, considéré selon le sens d'avancée, l'installation comporte successivement : une station de découpe comportant un robot de découpe muni d'un dispositif de découpe ayant une lame, et une station d'évacuation, située en aval du dispositif de découpe, la station d'évacuation comportant un robot préhenseur muni d'un dispositif de préhension ; le procédé d'ouverture comportant les étapes suivantes : on place une boite en entrée du convoyeur principal, la boite ayant un corps fermé par une paroi supérieure ; on amène la boite dans la station de découpe à l'aide du convoyeur principal ; on réalise une découpe dans la paroi supérieure de la boite selon un chemin de découpe à l'aide du dispositif de découpe, ledit chemin de découpe formant une boucle continue ouverte qui comporte au moins une première ligne de découpe continue et au moins une première zone non découpée de façon à obtenir une partie de paroi découpée qui soit reliée au corps de la boite par au moins une première portion de liaison; puis on amène la boite découpée dans la station d'évacuation à l'aide du convoyeur principal ; puis on saisit la partie de paroi découpée à l'aide du dispositif de préhension et on déplace le dispositif de préhension afin de détacher la partie de paroi découpée du corps de la boite en cassant la première portion de liaison ; puis on évacue la partie de paroi découpée à l'aide du dispositif de préhension. On comprend que les étapes de découpe et d'évacuation sont réalisées de façon séquentielle en deux stations différentes qui sont distantes l'une de l'autre selon la direction longitudinale, les deux stations étant disposées l'une en aval de l'autre selon le sens d'avancée des boites sur le convoyeur principal. La partie de paroi découpée est maintenue au reste de la boite par la première portion de liaison pendant le transfert vers la station d'évacuation.

Le robot de découpe et le robot préhenseur comportent des bras robotisés multiaxes, connus par ailleurs, qui sont commandés par un dispositif de contrôle.

Au sens de l'exposé, la paroi supérieure est la paroi de dessus de la boite qui est généralement horizontale.

Le convoyeur principal est de préférence un convoyeur à rouleaux. Il pourrait aussi s'agir d'un convoyeur à bande, ces types de convoyeurs étant connus par ailleurs.

On comprend par ailleurs que le convoyeur principal comporte un dispositif de déplacement pour déplacer les boites selon le sens d'avancée.

Selon l'exposé, la boite est préférentiellement en carton, ou dans tout autre matériau du même type. Elle présente la forme générale parallélépipédique.

Le chemin de découpe est préférentiellement enregistré dans une mémoire, par exemple une mémoire d'un automate ou du dispositif de contrôle du robot de découpe.

Sans sortir du cadre de la présente invention, le dispositif de découpe peut comporter plusieurs lames.

On comprend par ailleurs que la première portion de liaison est constituée par la matière de la première zone non découpée de la paroi supérieure qui n'est pas découpée. Cette première portion de liaison constitue une première attache sécable qui maintient la partie de paroi découpée au reste de la boite pendant son transfert vers la station d'évacuation.

De préférence, le chemin de découpe présente une forme générale rectangulaire dont les bords sont sensiblement parallèles aux arêtes de la paroi supérieure de la boite. On comprend que le dispositif de préhension saisit puis tire sur la partie de paroi découpée afin de déchirer l'attache, ou les attaches, constituée par la première zone non découpée, et le cas échéant par la seconde zone non découpée.

Le dispositif de préhension comporte de préférence des ventouses reliées à un dispositif d'aspiration. Les ventouses définissent une zone d'aspiration dont la surface peut être modifiée en fonction de la taille de la partie de la paroi de découpée à saisir et évacuer.

Les dimensions des zones non découpée seront choisies de façon à assurer un détachement facile de la partie de paroi découpée.

Dans certains modes de mise en oeuvre, la longueur de la première zone non découpée est au plus égale à 10% de la longueur de la première ligne de découpe continue. Encore de préférence, la longueur de la première zone non découpée est au plus égale à 5% de la longueur de la première ligne de découpe continue. Encore de préférence, la longueur de la première zone non découpe représente moins de 10% de la longueur du chemin de coupe. On comprend que la longueur du chemin de coupe est égale à la somme de la longueur de la première ligne de découpe continue et de la longueur de la première zone non découpée lorsque la boucle ouverte comporte une unique première zone non découpée. De préférence, la longueur de la première ligne de découpe continue représente au moins 95% de la longueur du chemin de découpe.

Dans certains modes de mise en oeuvre, la découpe est réalisée de sorte que la boucle continue ouverte comporte en outre une seconde ligne de découpe continue et une seconde zone non découpée, de façon que la partie de paroi découpée soit reliée au corps de la boite par la première portion de liaison et par une seconde portion de liaison, les première et seconde lignes de découpe continues étant séparées l'une de l'autre par les première et seconde portions de liaison.

On comprend que la boucle continue est ouverte en deux zones qui correspondent aux première et deuxième zones non découpées.

Le chemin de découpe, formant la boucle continue ouverte, est donc dans cette variante constitué des première et seconde lignes de découpe continues, et des première et seconde zones non découpées. La longueur de la seconde zone non découpée est au plus égale à 10% de la longueur de la seconde ligne de découpe continue. Encore de préférence, la longueur de la seconde zone non découpée est au plus égale à 5% de la longueur de la seconde ligne de découpe continue.

Dans cette variante, la longueur du chemin de découpe est égale à la somme des longueurs des première et seconde lignes de découpe continue et des longueurs des première et seconde zones non découpées. La somme des longueurs des première et seconde lignes de découpe continues représente au moins 95% de la longueur du chemin de découpe.

On comprend que la seconde portion de liaison constitue une seconde attache sécable ; les première et seconde attaches sécables maintiennent la partie de paroi découpée. Grâce à la présence de la seconde portion de liaison, la partie de paroi découpée est mieux maintenue et reste sensiblement horizontale avant l'étape d'évacuation.

De préférence, les première et seconde portions de liaisons sont réalisées de façon à être positionnée en deux bords opposés de la partie de paroi découpée.

Dans certains mode de mise en oeuvre, l'installation comporte en outre une station de mesure située en amont de la station de découpe, la station de mesure comportant au moins un dispositif de mesure, et dans lequel on mesure les dimensions de la boite à l'aide du dispositif de mesure, et on détermine le chemin de découpe à partir des dimensions mesurée par le dispositif de mesure.

On mesure de préférence la boite selon trois dimensions sa hauteur, sa longueur et sa largeur. De préférence, on mesure la hauteur de la boite, et la longueur et la largeur de la paroi supérieure.

Selon un mode de mise en oeuvre préférentiel, les coordonnées du chemin de découpe sont calculées à partir des dimensions de la boite mesurées par le dispositif de mesure.

De préférence, les coordonnées du chemin de découpe sont calculées à l'aide d'un calculateur de sorte que la distance entre le bord longitudinal et/ou le bord transversal de la paroi supérieure à découper et le chemin de découpe est égale à une valeur prédéterminée. Cette valeur est préalablement saisie et/ou enregistrée dans le calculateur. Cette valeur peut être une constante ou bien un pourcentage de la longueur mesurée de l'un des bords de la boite. De préférence la distance entre le chemin de découpe et le bord longitudinal est identique à la distance entre le chemin de découpe et le bord transversal de la paroi supérieure. Sans sortir du cadre de la présente invention, on pourra choisir des distances différentes en paramétrant des valeurs prédéterminées différentes pour les bords longitudinaux et transversaux de la boite.

Le dispositif de mesure comporte de préférence un profilomètre laser.

De préférence, on corrige la position de la boite dans un plan horizontal avant l'étape de mesure. Un intérêt est d'améliorer la précision de la mesure mais aussi de corriger la position de la boite avant son amenée dans la station de découpe.

La correction de position est réalisée de sorte que l'un des bords de la boite soit parallèle à la direction d'avancée du convoyeur principal.

Dans certains modes de mise en oeuvre, on corrige la position de la boite dans un plan horizontal dans la station de découpe avant l'étape de découpe de la paroi supérieure. Cette étape permet un meilleur positionnement de la découpe dans la paroi supérieure et assure la reproductibilité de la découpe.

Dans certains modes de mise en oeuvre, l'installation comporte en outre un convoyeur secondaire, et on évacue la partie de paroi découpée sur le convoyeur secondaire à l'aide du dispositif de préhension

On comprend que le dispositif de préhension détache la partie de paroi découpée puis l'amène sur le convoyeur secondaire. Le convoyeur secondaire peut être par exemple associé à un réceptacle pour recevoir les parties de paroi découpées des boites.

Selon un mode de mise en oeuvre préférentiel, entre deux découpes successives de deux boites, on acquiert une image de la lame à l'aide d'un dispositif d'acquisition d'images monté sur le dispositif de découpe et on détermine l'usure ou la casse de la lame à partir de ladite image.

Le dispositif d'acquisition d'images comporte de préférence une caméra. Le dispositif d'acquisition d'images est préférentiellement relié à un dispositif d'analyse configuré pour déterminer l'usure ou la casse de la lame à partir de l'image acquise par le dispositif d'acquisition d'images. Lorsque la lame présente plusieurs bords de coupe, le dispositif d'acquisition d'images peut aussi être configuré pour acquérir une image des bords de découpe et on détermine l'usure de chacun des bords de coupe de la lame. L'usure ou la casse de la lame et/ou des bords de coupe pourra être déterminée par un processus automatisé mettant en oeuvre une étape de comparaison entre l'image de la lame, ou de son ombre, et une image d'une lame non usée.

Dans un exemple de mise en oeuvre, la lame présente un premier bord de coupe et un deuxième bord de coupe opposé au premier bord de coupe. La découpe est tout d'abord réalisée avec le premier bord de coupe. Lorsque le premier bord de coupe présente une usure importante, par exemple dépassant un seuil prédéterminée tel un seuil de surface de lame consommée, déterminée par un calculateur à partir de l'image de la lame, on fait pivoter le dispositif de coupe de 180° de façon à poursuivre la découpe en utilisant le deuxième bord de coupe. On comprend que le pivotement de 180° du dispositif de découpe permet d'amener le deuxième bord de coupe en position de découpe.

Dans certains exemples de réalisation, l'installation comporte en outre un magasin de lames de rechange qui est disposé dans un tiroir adjacent au robot de découpe, et on remplace la lame usée ou cassée par une lame de rechange en cas de casse ou si l'usure déterminée est supérieure à un seuil prédéterminé.

Le magasin de lames comporte plusieurs lames de rechange. Il permet également de recevoir les lames usées.

Le tiroir est agencé de sorte que seul le robot de découpe peut avoir accès au magasin de lames de rechange lorsque le tiroir est fermé, tandis que seul l'opérateur peut avoir accès au magasin lorsque le tiroir est ouvert, par exemple pour y placer de nouvelles lames et retirer les lames usées. Cet agencement avantageux permet d'améliorer la sécurité de l'opérateur.

Dans certains modes de mise en oeuvre, le dispositif de découpe comporte deux profondeurs de découpe, et on transmet au robot de découpe une donnée d'épaisseur qui est représentative de l'épaisseur de la paroi supérieure, et on sélectionne la profondeur de découpe à partir de la donnée d'épaisseur.

La donnée d'épaisseur est préférentiellement mais non exclusivement transmise au dispositif de contrôle du robot de découpe par un signal de commande provenant d'une unité de contrôle extérieure à l'installation.

Sans sortir du cadre du présent exposé, le dispositif de découpe pourrait comporter davantage de profondeurs de découpe, afin de s'adapter à différentes épaisseurs de paroi

L'exposé porte en outre sur une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'exposé, comprenant un convoyeur principal s'étendant selon une direction longitudinale et ayant un sens d'avancée et, considéré selon le sens d'avancée, l'installation comporte successivement : une station de découpe comportant un robot de découpe muni d'un dispositif de découpe ayant une lame, et une station d'évacuation, située en aval de la station de découpe, la station d'évacuation comportant un robot préhenseur muni d'un dispositif de préhension.

Dans certains modes de réalisation, la lame présente une forme triangulaire présentant un premier bord de coupe et un second bord de coupe opposé au premier bord de coupe.

Dans certains modes de réalisation, l'installation selon l'exposé comprend en outre une station de mesure disposée par exemple dans la station de découpe, la station de mesure comportant un dispositif de mesure pour mesurer les dimensions de la boite.

Le dispositif de mesure comporte de préférence un profilomètre laser qui permet de déterminer les dimensions de la boite, à savoir la longueur, la largeur et la hauteur. Le profilomètre permet de déterminer la longueur et la largeur de la paroi supérieure de la boite.

L'installation comporte en outre un calculateur pour calculer les coordonnées du chemin de découpe. Comme indiqué ci-dessous, les coordonnées du chemin de découpe sont fonction de la largeur et de la longueur de la paroi supérieure et également d'au moins une valeur prédéterminée permettant de fixer la distance entre le chemin de découpe et les bords longitudinaux et transversaux de la paroi supérieure.

Selon certains modes de réalisation, l'installation comporte en outre un convoyeur secondaire, parallèle au convoyeur principal, et dans laquelle le robot de préhension est disposé entre le convoyeur principal et le convoyeur secondaire. Le convoyeur secondaire comporte de préférence une bande adhérente ou non-glissante, par exemple en PVC, permettant d'assurer que les parties de paroi découpées ne tombent pas du convoyeur secondaire.

Le convoyeur secondaire présente de préférence mais non exclusivement un sens de déplacement opposé au sens d'avancée du convoyeur principal.

Le convoyeur secondaire peut être associé à un convoyeur à déchets.

Dans certains modes de réalisation, le dispositif de découpe comporte deux profondeurs de découpe.

Le dispositif de découpe permet donc de s'adapter à l'épaisseur de la paroi supérieure à découper. De préférence, le dispositif de découpe comporte un organe d'appui configuré pour venir en appui contre la face supérieure de la boite à découper, la lame étant mobile par rapport à l'organe d'appui de façon à modifier la profondeur de découpe.

De préférence, le dispositif de découpe inclut un dispositif d'acquisition d'images pour acquérir une image de la lame. Encore de préférence, l'installation comporte un dispositif d'analyse pour déterminer l'usure la lame à partir de l'image acquise par le dispositif d'acquisition d'images. A titre d'exemple, l'image acquise est comparée à une image d'une lame neuve de façon à identifier, par comparaison, une casse ou une partie usée. La comparaison pourra notamment consister à déterminer, avec un calculateur, la surface consommée de la lame usée par rapport à une image d'une lame neuve. Un seuil d'usure prédéterminée pourra être choisi afin de déterminer à partir de quand la lame doit être remplacée.

Avantageusement, et pour des raisons de sécurité, l'installation selon l'exposé comporte en outre une enceinte dans lequel sont disposées la station de découpe et la station de préhension, et un magasin de lames de rechange disposé dans un tiroir coulissant dans une ouverture ménagée dans l'enceinte. On comprend que l'enceinte est préférentiellement traversée par le convoyeur principal.

De préférence, le dispositif de préhension comporte des organes d'aspiration. Les organes d'aspiration définissent une surface d'aspiration sont séparément actionnables de manière à moduler la surface d'aspiration en fonction de la surface de la partie de paroi découpée à évacuer.

Description des dessins

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'exposé donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

[Fig. 1] La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation de l'installation d'ouverture de boites selon l'exposé mettant en oeuvre le procédé selon l'exposé ;

[Fig. 2] La figure 2 est une vue de détail d'une station de mesure de l'installation de la figure 1 ;

[Fig. 3] La figure 3 est une vue de détail de la station de découpe de l'installation de la figure 1 ;

[Fig. 4] La figure 4 illustre en vue de dessus et de façon schématique un dispositif de correction de position des boites dans la station de découpe;

[Fig. 5] La figure 5 illustre en vue de dessus la face supérieure de la boite après l'opération de découpe ;

[Fig. 6] La figure 6 est une vue de détail du magasin de lames de rechange ;

[Fig. 7] La figure 7 illustre le transfert de la boite découpée entre la station de découpe et la station d'évacuation ;

[Fig. 8] La figure 8 est une vue de détail de la station d'évacuation ;

[Fig. 9] La figure 9 illustre en vue de dessus et de façon schématique la boite découpée sur le convoyeur principal et la portion de paroi qui a été évacuée sur le convoyeur secondaire ; et

[Fig. 10] La figure 10 est une vue de détail du dispositif d'acquisition d'images de la lame.

Description détaillée

A l'aide des figures 1 à 10, on va décrire une installation 10 pour l'ouverture de boîtes, notamment des boîtes en carton contenant des articles, et le procédé d'ouverture d'une boîte qui est mis en oeuvre par cette installation. Dans cet exemple, les boîtes sont des boîtes en carton, présentant une forme générale parallélépipédique, connues par ailleurs et qui sont traditionnellement utilisées pour transporter des articles. L'installation 10 a pour fonction d'ouvrir automatiquement de telles boîtes, et plus précisément une face supérieure 102 de la boîte. L'installation 10 reçoit en entrée une boîte 100 fournit en sortie une boîte dont la face supérieure 102 présente une ouverture 104.

L'installation 10 comprend un convoyeur principal 12, dans cet exemple un convoyeur à rouleaux 14, qui s'étend selon une direction longitudinale D et qui présente un sens d'avancée S entre une partie amont 12a et une partie aval 12b du convoyeur principal 12.

Sur plusieurs des figures, on a représenté un repère XYZ. La direction longitudinale D est parallèle à l'axe X, la largeur du convoyeur principal s'étend selon l'axe Y et l'axe Z est vertical.

Les rouleaux 14 du convoyeur principal 12 sont entraînés en rotation par des moyens d'entraînement, connus par ailleurs et non illustrés ici.

Dans la description qui suit, les termes amont et aval seront considérés en référence au sens d'avancée S.

Considérée selon le sens d'avancée S, de l'amont vers l'aval, l'installation 10 selon l'exemple de réalisation comporte successivement : une station de mesure 20, une station de découpe 30 et une station d'évacuation 40. On comprend que la boîte est initialement déposée en partie amont 12a du convoyeur principal 12, c'est-à-dire en amont de la station de mesure 20. La boîte ouverte sort par la partie aval 12a de la station d'évacuation 40.

On comprend par ailleurs que la station de mesure 20 est disposée en amont de la station de découpe 30, tandis que la station d'évacuation 40 est située en aval du dispositif de découpe 30. En se référant à la figure 1, on comprend que la station d'évacuation est disposée à distance de la station de découpe, considérée selon le sens de l'avancée S.

L'installation 10 comporte, dans cet exemple de réalisation, au moins un dispositif 50 pour corriger la position de la boîte sur le convoyeur principal 12. Un tel dispositif de correction de position 50 peut être placé à plusieurs endroits du convoyeur principal, par exemple en dans la station de découpe et/ou dans la station d'évacuation.

A l'aide de la figure 2, on va décrire la station de mesure 20. Cette station de mesure 20 comporte un dispositif de mesure 22 pour mesurer les dimensions de la boîte 100, à savoir la longueur et la largeur de la paroi supérieure, et la hauteur de la boîte.

Pour ce faire, dans cet exemple, le dispositif de mesure 22 comporte un profilomètre laser 24 monté à l'extrémité supérieure d'un bras 26. Le rayon laser est schématisé par le trait 28 tandis que la surface grisée 29 illustre la surface balayée par le rayon laser.

Le dispositif de mesure 22 est relié à un contrôleur de l'installation.

Disposés en aval de la station de mesure, la station de découpe 30 comporte un robot de découpe 32 muni d'un dispositif de découpe 34 comprenant une lame 35. Dans cet exemple, la lame 35 présente une forme triangulaire et comprend un premier bord de coupe et un second bord de coupe opposé au premier bord de coupe.

Le robot de découpe 32 est dans cet exemple un robot de marque Fanuc multiaxe, qui permet de déplacer le dispositif de découpe 34 dans l'espace selon les directions X, Y et Z. Le dispositif de découpe 34 comporte dans cet exemple deux profondeurs de découpe, afin de s'adapter à l'épaisseur de la paroi supérieure 102. On précise que, dans cet exemple, l'information relative à l'épaisseur de la paroi supérieure est fournie au dispositif de contrôle de l'installation, par exemple via un signal extérieur.

Selon le procédé de l'exposé, on amène la boîte dans la station de découpe 30 à l'aide du convoyeur principal 12. Dans cet exemple, on corrige tout d'abord la position de la boîte 100 grâce à un dispositif de correction de position 50 illustré en figure 4.

Le dispositif 50 de correction de position comporte une première butée escamotable 52 qui s'étend selon la largeur du convoyeur principal 12, orientée selon l'axe Y. Cette première butée 52 a pour fonction de stopper le déplacement de la boîte 100 selon le sens d'avancée S. Le dispositif de correction de position comporte par ailleurs un actionneur 54 muni d'une plaque 56 qui est mobile selon l'axe Y de façon à pousser la boîte 100 contre un bord 13 du convoyeur principal 12 et qui s'étend parallèlement à la direction longitudinale du convoyeur. On comprend que le dispositif de correction de position permet d'aligner une des parois latérales 104 de la boîte parallèlement à l'axe X, et une deuxième paroi latérale, perpendiculaire à la première paroi latérale 104 parallèlement à l'axe Y.

Après correction de la position, on réalise une découpe dans la paroi supérieure 102 de la boîte 100 selon un chemin de découpe B à l'aide du dispositif de découpe 34. En se référant à la figure 5, on constate que le chemin de découpe B forme une boucle continue ouverte comportant une première ligne de découpe continue LC1 et une deuxième ligne de découpe continue LC2. La boucle continue ouverte comporte également une première zone ZI non découpée et une deuxième zone Z2 non découpée, les première et deuxième zones non découpées Zl, Z2 séparant les première et deuxième lignes continues LC1, LC2.

A l'aide de la figure 5, on comprend que le chemin de découpe B délimite une partie de paroi découpée 104 du reste du corps 101 de la boîte 100. Plus précisément, la partie de paroi découpée 104 reste reliée au corps 101 de la boîte 100 par une première portion de liaison 106 formée par la première zone non découpée Zl, et par une deuxième portion de liaison 108 qui est formée par la deuxième zone non découpée Z2. Les première et deuxième portions de liaison constituent des attaches sécables qui ont pour fonction de maintenir la partie de paroi découpée solidaire du reste de la boite pendant le transfert de la station de découpe vers la station d'évacuation.

On précise que l'épaisseur du chemin de coupe B illustré en figure 5 est volontairement exagérée afin de faciliter la compréhension.

Dans cet exemple, le chemin de coupe B présente une forme générale rectangulaire dont les bords longitudinaux et transversaux, présentant sont sensiblement parallèles aux parois latérales 104 et 106 de la boîte. Le chemin de coupe B présente une longueur U et une largeur V.

Le chemin de coupe B forme une boucle ouverte qui, dans cet exemple, est constituée de deux lignes de découpe continues à savoir une première ligne de découpe continue LC1 et une deuxième ligne de découpe continue portion LC2 qui sont séparées l'une de l'autre par les première et deuxième portions de liaison 112, 114. Dans l'exemple de la figure 5, les première et deuxième portions de liaison 112, 114 sont situées dans bords transversaux du chemin de coupe. Sans sortir du cadre de la présente invention, les première et deuxième portions de liaison pourraient être réalisées en d'autres endroits, pour autant qu'elles permettent de maintenir la partie de paroi découpée 110 suffisamment horizontale pour faciliter l'opération d'évacuation postérieure.

Par ailleurs, la somme des longueurs des première et deuxième lignes de découpe continues LC1, LC2, à savoir 2*(U+V)-dl-d2, représente au moins 90% de la longueur de la longueur du chemin de coupe B, à savoir 2*(U+V).

La longueur dl de la première zone non découpées ZI est, dans cet exemple, inférieure à 10% de la longueur de la première ligne de découpe continue LC1. De plus, la somme des longueurs dl,d2 des première et deuxième zone non découpées Z1,Z2 est inférieure à 10% de la somme des longueurs des première et deuxième lignes de découpe continues LC1, LC2.

On constate par ailleurs que la partie de paroi découpée 110 présente deux bords longitudinaux 120a, 120b, et deux bords transversaux 120c, 120d.

On constate que le bord longitudinal 120a du chemin de découpe est disposé à une distance a du bord longitudinal 104 de la paroi supérieure, tandis que le bord transversal 120c du chemin de découpe est situé à la distance b du bord transversal 106 de la paroi supérieure. Les distances a et b sont paramétrées dans le dispositif de contrôle du dispositif de découpe. Il peut s'agir d'une valeur constante, par exemple de l'ordre de quelques centimètres, ou bien une valeur qui est calculée à partir de la longueur L ou de la largeur f de la boîte mesurée par la station de mesure.

On précise que le procédé selon l'invention permet de réaliser des ouvertures dans la paroi supérieure de boîtes sans connaître a priori les dimensions de la boîte à découper, dans la mesure où le chemin de découpe est déterminé à partir des dimensions mesurées par le dispositif de mesure. En d'autres termes, le procédé d'ouverture de boîte s'adapte aux dimensions de la boîte qui entrent dans l'installation.

Après l'opération de découpe, la butée 52 est escamotée à la suite de quoi la boîte 100 poursuit son déplacement sur le convoyeur principal 12 selon le sens d'avancée S vers la station d'évacuation 40 qui est située en aval du dispositif de découpe, comme schématisé en figure 7.

En se référant à la figure 8, on va décrire plus en détail la station d'évacuation 40.

La station d'évacuation 40 comporte un robot préhenseur 42, dans cet exemple similaire au robot de découpe, le robot de préhenseur 42 étant muni d'un dispositif de préhension 44.

Le dispositif de préhension 44 comporte des organes d'aspiration 46 se présentant sous la forme de ventouses qui sont portées par un cadre 48. Le cadre 48 porte plusieurs organes d'aspiration 46 de façon à pouvoir saisir des parties de parois découpées présentant des tailles différentes.

Selon l'invention, on saisit la partie de paroi découpée 110 à l'aide du dispositif de préhension 44, en actionnant les organes d'aspiration, et on déplace le dispositif de préhension afin de détacher la partie de paroi découpée du corps 101 de la boîte 100 en cassant ou déchirant les première et deuxième attaches sécables constituées par les première et deuxième portions de liaison 112,114.

Pour ce faire, après avoir saisi la partie de paroi découpée 110, on déplace vers le haut le dispositif de préhension 44 de façon à déchirer les première et deuxième portions de liaison, à la suite de quoi on sépare la partie de paroi découpée 110 du reste de la boîte. Ensuite, on évacue la partie de paroi découpée 110 à l'aide du dispositif de préhension 44 sur un convoyeur secondaire 60 à l'aide du dispositif de préhension 44.

Dans cet exemple, le convoyeur secondaire 60, illustré en figure 9, s'étend parallèlement à la direction longitudinale D du convoyeur principal 12. Il présente un sens d'avancée S' qui est opposé au sens d'avancée S du convoyeur principal 12. Le convoyeur secondaire est un convoyeur à bande qui comporte dans cet exemple une bande adhérente, par exemple en PVC, de manière à empêcher que les parties de parois découpées ne tombent du convoyeur secondaire.

Le convoyeur secondaire 60 peut être également associé à un convoyeur à déchets, disposé en aval du convoyeur secondaire S'.

Par ailleurs, le robot de préhension 42 est disposé entre le convoyeur principal 12 et le convoyeur secondaire 60, ce qui permet de faciliter l'évacuation de la partie de paroi découpée tout en limitant l'encombrement transversal de l'installation.

Selon l'exposé, l'installation inclut en outre un dispositif d'acquisition d'images 39 pour acquérir une image de la lame 35.

Ce dispositif d'acquisition d'images 39 est, dans cet exemple de la figure 10, disposé dans la station de découpe et associé à un dispositif de rétro-éclairage 41. Le dispositif de découpe est amené entre le dispositif d'acquisition d'images 39 et le dispositif de rétro-éclairage 41 pendant l'acquisition de l'image de la lame.

Les images prises par le dispositif d'acquisition d'images 39 sont transmises à un dispositif de détection de casse ou d'usure comprenant un calculateur qui compare l'image de la lame 35, ou son ombre, avec un profil de lame neuve de façon à déterminer, par comparaison de formes, l'état d'usure ou bien une casse de la lame. L'acquisition de l'image de la lame et l'analyse du niveau d'usure ou la détection d'une casse est préférentiellement mais non nécessairement réalisée entre deux découpes successives de deux boîtes.

L'analyse comparative permet donc de déterminer un niveau d'usure de la lame 35 ou bien sa casse.

La lame sera remplacée si son niveau d'usure dépasse un seuil prédéterminée. Le niveau d'usure peut par exemple un taux d'usure correspondant à un rapport entre la forme de la lame usée, déterminée par imagerie, et la forme d'une lame neuve.

L'installation 10 comporte par ailleurs une enceinte 70 dans laquelle sont disposées au moins la station de découpe 30 et la station d'évacuation 40 et un magasin de lames de rechange 72 qui est logé dans un tiroir monté coulissant dans une ouverture 76 ménagée dans l'enceinte 70.

Le magasin 72 comporte des lames de rechange 78 ainsi que des emplacements pour recevoir les lames usées. Lorsque le tiroir est ouvert, comme cela est illustré en figure 6, l'opérateur peut placer des lames de rechange 78 dans le tiroir et retirer les lames usées replacées par le robot de découpe.

Lorsque le tiroir est fermé, le magasin de lames de rechange se trouve à l'intérieur de l'enceinte et le dispositif de découpe peut aller déposer une lame usée et saisir une lame neuve. Pour ce faire, le dispositif de découpe comporte une mâchoire commandable permettant de saisir les lames.

De préférence, la détection de l'usure ou de la casse de la lame est réalisée pendant que le dispositif de découpe 34 se trouve au-dessus du magasin de lames de rechange 72. Un intérêt est de pouvoir changer rapidement la lame si le dispositif de détection de casse ou d'usure détecte une casse ou une usure importante nécessitant de remplacer la lame par une lame neuve.

Comme illustré en figure 10, l'installation comporte par ailleurs un capteur de présence de lame 37, monté sur la tête de découpe, dont la fonction est de s'assurer de la présence d'une lame de rechange dans le magasin de lames de rechange.

La détection de la présence d'une lame neuve dans le magasin est réalisée grâce au capteur de présence de lame 37 lorsque le dispositif de découpe 34 se trouve au-dessus du magasin de lames de rechange 72.