Brevet FR2195566A1 — publié le 19740308

La présente invention a pour objet un dispositif pernlettant do manipuler des plaques, cn particulier des placlues de verre, pour l'exécution de tracés polygonaux tels que rectangulaires, en vue de présenter successivement chacun des cotés du polygone en translation dans une direction donnée devant un poste de travail fixe. Le travail exécuté sur chacun de ces côtés et notamment sur les bords de la plaque peut astre une opération d'usinage telle que découpe ou meulage, une opération d'enduction pour déposer Un adhésif sur chacun des bords ou sceller un joint etc... Le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce que l'organe de préhension au moyen duquel la plaque est saisie est assujetti à se déplacer dans un même plan à I1 intersection de deux bras qutil solidarise et sur l'un et l'autre desquels il peut astre verrouillé tour à tour, ces deux bras étant mûs tour à tour indépendax ent l'un de l'autre, l'un étant susceptible de se déplacer suivant une translation rectiligne, l'autre pouvant être entre en rotation autour d'un axe perpendiculaire audit plan. Le poste de travail est situé sur l'axe de rotation ou encore décalé d'une certaine distance dans le plan perpendiculaire à la direction de translation qui passe par cet axe. Le cycle de travail est, avantageusement, rendu automatique. L'organe de préhension peut être constitué par une ventouse. Un avantage du dispositif suivant l'invention, particuli6- renient important dans le cas de plaques en verre ou en matériau présentant une surface fragile, réside dans le fait que les plaques, au cours des différentes translations et rotations, ne sont soumises à aucun contact et par conséquent à aucun frottement avec des organes fixes de soutien ou d'appui. De tels contacts sont en effet extrdmement nuisibles, provoquant des détériorations de surface qui peuvent conduire à un nombre inacceptable de rebuts. Dans le cas de la fabrication de vitrages multiples, il est en outre important que les surfaces de verre qui, après assemblage, doivent astre à l'intérieur du vitrage ne soient pas souillées par un contact quelconque car il est impossiblo de les nettoyer après formation du joint. Dlautres caractéristiques et avantages de l'invention sont exposés dans la description qui suit et qui est relative à des exemples de réalisation de l'invention. Dans cette description on se réfère aux dessins ci-joints qui montrent: Fig. 1 une vue schématique en élévation du dispositif de manipulation. Fig. 2 une vue schématique de profil de ce meme dispositif. Fig. 3 une vue schématique en perspective du dispositif de verrouillage de la. ventouse sur les bras. Fig. 4 une vue coupe transversale des bras avec une vue en plan du dispositif de verrouillage de la Fig. 3. Fig. 5 une vue de profil d'ensemble du dispositif. Sig. 6 une vue en perspective d'un dispositif pour le centrage en hauteur de la ventouse sur une plaque, Fig. 7 une vue en élévation montrant l'application de l'invention à la réalisation de vitrages triples. Fig. 8 une vue en bout relative à la Fig. 7. Fig. 9 une coupe suivant IX-IX de la fig.7 Comme représenté schématiquement Fig. 1 et 2, le dispositif suivant l'invention comprend une ventouse 1 destinée à saisir une plaque 2, par exemple de verre, amenée sur chant par exemple par un transporteur 3 cette ventouse étant portée à la fois par deux bras 4 et 5 qu'elle solidarise et sur chacun desquels elle. peut être verrouillée. Ces bras sont mobiles parallèlement à un plan Y Yt incliné sur la verticale d'un certain anglet , l'un étant destiné à donner à la plaque ses mouvements de translation paral lèlement aux cOtés du polygone, l'autre à lui donner ses mouvements de rotation autour des angles de celui-ci. Le bras 4 forme un pont incliné de l'angle Le bras 5 est porté par un arbre 17 et pivote autour d'un axe Z Z' perpendiculaire au plan Y Y' de déplacement de la plaque sous l'action d'un moteur 18 dont la transmission entraîne par l'intermédiaire d'un embrayage 19 un pignon 21 en prise avec une couronne 22 solidaire do l'arbre 17. Lorsque le bras 5 sc déplace de gauche à droite de la figure 1 (flèche g), la ventouse étant alors verrouillée sur lui, il entrain la plaque en rotation dans ce deuxième sens. L'axe 23 de la ventouse 1 est monté tournant sur deux coulisseaux 24 et 25 portés respectivement par les bras 4 et 5; ce sont ces coulisseaux qui solidarisent l'axe 23 avec chacun de ces bras;pour verrouiller la ventouse 1, ils peuvent autre immobilisés dtune part sur l'un ou l'autre d'entre eux, d'autre part sur l'axe 23 à l'aide d'embrayages qui seront décrits plus loin. La hauteur du transporteur est réglée de manière que la plaque se présente à la hauteur voulue devant le poste de travail. Pour obtenir au départ du cycle de travail une bonne répartition des masses, il convient en outre que la ventouse soit placée au voisinage du centre de la plaque avant de saisir cette dernière. Lorsque les cycles opératoires sont identiques, la ventouse 1 se trouve automatiquement ramenée à son point de départ à la fin de chacun d'eux et son centrage sur les plaques successives ne crée pas de difficulté. Au coirire,dans le cas fréquent oir l'on dd- sire manipuler des plaques rectangulaires mais de dimensions va rinbles, la nécessité de centrer la ventouse 1 sur chaque plaque 2 oblige à la placer en des emplacements différents au début de chaque opération. On prévoit donc des organes qui en assurent le centrage tant horizontal que vertical. De tels organes seront également décrits plus loin. Après mise en place do la ventouse, et si l'on prend ltexvm- ple du meulage des quatre côtés d'une plaque rectangulaire (fig.1), un cycle opératoire comprend quatre phases semblables dont chacune se déroule de la façon suivante: - le coulisseau 24 est verrouillé sur l'axe 23 et le bras 4, tandis que le coulisseau 25 reste libre sur l'axe 23 et sur le bras 5 qui est libre en rotation, l'embrayage 19 étant débrayé. Sous l'action du moteur Il ,le bras 4 et par suite la plaque 2 effectuent un mouvement de translation qui amène ladite plaque de la position A à la position 3. Le bras 5 entrainé par son coulisseau 25 accompagne ce mouvement sans y participer de manière active. Dans ce déplacement l'arête inférieure de la plaque défile devant le poste de travail 0. Au moment où l'angle inférieur droit de la plique arrive en O, un contacteur 26.provoque l'arr8t du moteur 11, le verrouillage du coulisseau 25 à la fois sur le bras 5 et sur l'axe 23 de la ventouse 1, puis le débrayage du moteur 11 et le double déverrouillage du coulisseau 24. Le moteur 18 entre alors en action et provoque la rotation du bras 5 dans le sens de la flèche g (Fig.1) . Le bras 4 qui est libéré , accoulpaglle le bras 5 pendant le mollvomont do ce dernier. La plaque 2 pivote a,,tour de l'axe Z Z' ctest-h-diro ntltolr de son angle inférieur droit qui était immobilisé en face du point 0. Le mouvement de rotation du bras 5 et par suite de la plaque 2 est arr8té par le contact 27 lorsque la plaque est venuo en C, l'arête suivante se trouvant dans une direction parallèle à l'axe X X'. de la tige de guidage 8, c'est-à-dire en position de départ devant le poste de travail 0. A ce moment, la première phase du cycle est terminée; le moteur 18 est arrêté et le coulisseau 24 verrouillé sur le bras 4, puis le moteur 18 est débrayé et le coulisseau 25 déverrouillé. La deuxième phase du cycle, semblable à la première, peut alors commencer. Elle sera suivie de deux autres qui permettront de reformer le tracé. Un tel dispositif permet donc de faire défiler successivement chaque arôme de la plaque devant le poste de travail 0. Il est clair que, notamment si 11 outil est de nature différente,par exemple s'il s'agit d'un outil de découpe, le tracé peut entre décalé par rapport au bord de la plaque : de mtme si l'outil est décalé dans le sens convenable d'une distance r, dans le plan qui est perpendiculaire à la direction de translation et qui pnsao par l'axe Z Z', il sera possiblo de remplacer un tracé & angles vifs par un tracé dans lequel les segments de droites seront raccordés par des arcs de cercles de rayon r.D'autre part, le tracé à effectuer définit entièrement les mouvements des bras et vice-versa. il est donc possible, lorsque les cycles successifs sont identiques, de remplacer les contacteurs 26 et 27 commandés par les bords de la plaque ou tout autre repère solidaire de colle-ci, par des contactours de fin do course déclenchés par les bras aux-même Par quel- ques transforlllations évidentes, il est égalciient possible d'effectuer tout tracé revôtant la forme d'un polygone régulier ou non dont les côtés seront raccordés par des arcs de cercles de rayon donné.On notera en particulier qutau cours de chaque cycle le bras tournant exécute au total deux rotations complètes de 3600 et de sens contraires qui ramènent finalement chaque bras à sa position initiale. Les contaoteurs peuvent donc ôtre commandés par un seul des bras et il est possible, par exemple de définir une séquence d'opérations à l'aide dtun jeu de cames placées en bout d'arbre du bras tournant, propres à distribuer la séquence d'ordres désirée sur une série de contacteurs, les angles de rotation successifs de l'arbre 17 étant réglés de manière que la rotation du moteur 18 lui fasse commander les déplacements du bras 5 correspondants aux angles aux sonnets des polygones et la rotation du moteur 11, ceux qui correspondent aux translations du bras 4 lors du tracé de chaque côté. Il parait inutile de décrire plus longuement un tel organe et son circuit électrique do commande, car sa réalisation ne présente aucune difficulté pour l'home de l'art. Les figures 3 et 4 montrent la structure du support de la ventouse 7 et l'ensemble de ses organes de verrouillage. Le bras 4 assurant la translation de la ventouse porte deux coulisses 28a , 28b solidaires des montants tubulaires 6; le coulisseau 24 est constitué de deux plaques 24a, 24b solidarisées par l'intermédiaire d'un manchon 29 qui porte l'axe 23 de la ventouse 1. La plaque 24a est montée sur les deux coulisses par l'in- termédiaire de deux glissières à billes 31a,31b. Sur l'axe 23 est claveté le disque 32a'd'un embrayage électromagnétique 32 qui permet d'immobiliser cet axe par rapport au coulisseau 24 et par conséquent d'empocher la ventouse 1 de tourner sur celui-ci, donc sur le bras 4. Une crémaillère 33 appartenant aussi au bras 4 commande par l'intermédiaire d'un train d'enGrenages 34a, 34b uniaxe 35 tournant dans le coulisseau 24. Le disque 36a d'un embrayage 36 est claveté sur cet axe et permet de le rendre solidaire de la plaque 24b. Lorsque le coulisseau 21s, et par conséquent la ventouse 1, glissent le long du bras 4 le disque 36a est entraîné en rotation par la crémaillère 33 de sorte que lorsque l'embrayage 36 est excité, son blocage empoche le glissement du coulisseau et immobilise la ventouse 1 en translation sur le bras 4. Le bras 5 comprend pour sa part deux coulisses 37a, 37b et le coulisseau 25 est formé d'une plaque 25a montée sur ces coulisses par l'intermédiaire de deux glissières 38a, 38b. L'axe 23-de la ventouse peut astre immobilisé en rotation sur la plaque 25a, donc sur le bras 5, par l'embrayage 39 analogue à l'embrayage 3-2. Il peut astre imniobilisé en translation avec l'en- semble du coulisseau 25 par l'embrayage 41 qui fonctionne comme l'embrayage 36et dont le disque41a claveté sur l'arbre creux d'un pignon 42 bloque ce dernier sir la crémaillère 43. L'on se rend compte que l'excitation simultanée des embrayages 32 et 36 ver- rouille la ventouse 1 sur le bras 4 tout en lui permettant dtentrainer le bras 5.Au contraire,l'excitation des embrayages 39 et 4i verrouille la ventouse sur le bras 5 tout en lui permettant d'entratner le bras 4. 1 On retrouve l'ensemble de ces organes sur la coupe des deux bras montrée par la Fig. 4 . En 32b, 39b et 41b on voit les carters des embrayages 32, 39 et 41 précédents; en 44 est représenté le raccord tournant de la canalisation de mise sous vide de la ventouse. La Fig. 5 montre en vue latérale l'ensemble du dispositif. On y retrouve avec les mômes repères l'ensemble des organes décrits précédemment . On remarque en particulier le bras 4 dont le chariot 7 porteur du moteur 11 coulisse sur la tige de guidage 8 et dont la partie supérieure comporte un galet 45 roulant dans le rail 9 solidaire du bâti-16 ainsi que le bras 5 dont l'arbre 17 est porté par deux paliers 46-47 . Le bras 5 est soutenu par une jambe de force 48 solidaire d'un collier 49 fixé sur l'arbre 17 et un contrepoids 51 est prévu en bout de cet arbre dans le but de compenser la majeure partie du balourd dfl au poids du bras 5 et de la plaque 2.Le moteur 18 entrains le bras 5 par l'intermédiaire d'un arbre 52 reposant sur deux paliers 53a et 53b et qui porte le bottier 19b de l'embrayage 19. Comme représenté sur cette Fig. 5 le poste de travail peut être constitué par un poste de meulage 54. Comme il a été indiqué plus hautt et dans le cas d'une plaque rectangulaire, le meulage s'effectue en quatre phases principa les. En outre, après exécution complète du cycle opératoire, la ventouse 1 lâche la plaque 2 qui est évacuée par le convoyeur 3 tandis que la plaque suivante 2a so présente. Dans le cas où l'on manipule des plaques rectangulaires successives de dimensions variables et afin de permettre le centrage de la ventouse, le dispositif doit revenir se placer dans une position de départ variable grtce à une phase opératoire annexe. Suivant une solution avantageuse p & sa simplicité, cette phase peut s'effectuer en quatre opérations distinctes. La première consiste à centrer la plaque à saisir dans la direction de translation en amenant son centre en regard d'un axe de référence U U' normal à cette direction.Ce résultat peut Autre obtenu au moyen de dispositifs connus tels qu'un détecteur fixe commandé par l'arête antérieure de la plaque 2a avançant sur le transporteur 3 au moment où elle passe devant l'axe U U', ce premier détecteur déclenchant le déplacement d'un second semblable mais mobile qui part de cet axe à même vitesse mais dans le sens opposé et qui émet un signal lorsqu'il atteint l'arête postérieure de la plaque, provoquant donc l'immobilisation du transporteur alors que le centre de la plaque se trouve sur l'axe U U'* Un dispositif analogue permet de repérer la position du centre de la. plaque 2a le long de l'axe U U'. Ce dispositif, représenté par la figure 6, peut comprendre deux détecteurs 55a-55b, tels que des contacteurs ou des organes photosensibles, montés sur deux glissières 56a et 56b parallèles à l'axe U U'. Ces deux dé- tecteurs peuvent autre nifis par deux vis 57a-57b de même pas, entrainées par un moteur 58 grâce à deux engrenages 59a et 59b dont l'un a une démultiplication double de l'autre,de sorte que le détecteur 55a se déplace deux fois moins vite que le détecteur 55b et se trou ve toujours à une cote moitié par rapport au niveau du oonvoyeur ,o'est-à-dire de l'arôte'inférieure de la plaque. i Les deux détecteurs 55a-55b se trouvant en attente en po sition haute, le passage de l'arbre antérieure de la plaque devant le détecteur fixe de centrage horizontal met en route le moteur 58 et provoque leur descente. Le passage du détecteur 55b devant l'arête supérieure de la plaque déclenche ensuite l'émission d'un signal qui arrête le moteur 58 alors que le détecteur 55a se trouve à mi-hauteur > c'est-à-dire en regard du centre de la plaque. Simultanément, par une rotation inverse du moteur 11, le bras 4 entratnant le bras 5 (flèche f') ramène la ventouse 1 en regard de l'axe U U' puis il se verrouille grace au frein 12. Le moteur 18 est alors mis en marche, également en sens inverse, (f lè- che g') sans que la ventouse 1 soit verrouillée sur le bras 5, ce qui permet de ramener l'axe 23 en R sur l'axe U U', dans une position d'attente située à un niveau supérieur à celui du centre des plaques les plus grandes. Enfin, par une rotation normale du moteur 18 (flèche g) et une fois le détecteur 55a immobilisé au niveau du centre de la plaque 2a, la ventouse 1 redescend le long de l'axe U U'. Quand son axe 23 atteint le détecteur 55a, c'est-à-dire quand elle se trouve en face du centre de la plaque, un organe approprié 55c commande ce détecteur qui arrente le moteur 18, verrouille l'axe 23 sur le bras 4 par l'intermédiaire des embrayages 32 et 36 et met la ventouse 1 sous vide de manière à saisir la plaque 2a pour lui faire subir le cycle de fabrication prévu. Suivant la nature du détecteur 55a, son organe de commande 55c peut étre une came, une source lumineuse ou un simple miroir placé sur le coulisseau 24 à hauteur de l'axe 23 etc.. On peut meme remplacer cet ensemble par un compteur numérique mesurant successivement, pour les comparer, le déplacement d'un détecteur analogue à 55b et celui de l'axe 23, le long du bras 4 à partir de leurs deux positions d'attente. Les figures 7 à 9 sont relatives à une application constituant la dernière étape de fabrication de vitrages multiples 610 Ces vitrages, composés de trois feuilles de verre 61a, 61b, 61c maintenues écartées et liées entre elles au moyen de deux boudins 62a, 62b d'une matière plastique adhésive déposée au cours d'une étape de fabrication antérieure, peuvent titre saisis par l'une de leurs faces sans glissement des feuilles constitutives. il n'est donc pas nécessaire de doubler les organes de la machinez Au poste de travail O est prévue une boudineuse 63 alimentie en un produit d'étanc1léité therllloplastique 64.Une électro vanne 65 commande l'alimentation de la boudineuse, effectuée à partir d'un réservoir sous pression 66 par l'intermédiaire d'un conduit 67. La teto do la boudineuse comporte deux orifices débitant chacun un filet du produit d'étanchéité 64 dans l'un des intervalles 68a, 68b compris entre les-boudins 62a, 62b et les bords des plaques. Pendant le rotations du vitrage l'extrusion de la matière plastique est interrompue par 1t fermeture de l'électrovanne 65. L'appareil est complété par un dispositif permettant de border les côtés du vitrage. Ce dispositif est constitué par des rouleaux 69a, 69b appliquant sur le chant du vitrage un ruban adhésif 71 provenant d'une bobine 72, et par des rouleaux 73a, 73b rabattant ledit ruban sur les côtés du vitrage. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de manipuler des plaques,en parti- culier des plaques de verre,pour l'exécution de tracés polygonaux en vue de présenter suceessivenient chacun des côtés du polygone en translation dans une direction donnée devant un poste de travail fixe, caractérisé en ce que l'organe de préhension au moyen duquel la plaque est saisie est assujetti à se déplacer dans un mente plan à l'intersection de deux bras qu'il solidarise et sur l'un etl'autre desquels il peut être verrouillé tour à tour, Ces deux bras étant mûs tour à tour indépendamient l'un de l'autre, l'un étant susceptible de se déplacer suivant une translation rectiligne , l'autre pouvant être entraidé en rotation autour dlun axe perpendiculaire audit plan. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe qui porte l'organe de préhension est engagé en rotation dans deux coulisseaux portés chacun par l'un des deux bras et munis l'un et l'autre de deux embrayages électromagnétiques permettant de les immobiliser à volonté d'une part sur cet axe, d'autre part sur les bras qui les portent. 3. Dispositif selon l'une dos revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de préhension est constitué par une veiitouse. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérieé en ce que la plaque se déplace dans un plan légbre- ment incline sur ia verticale, que ses translations sont horizontales et que le poste de travail se trouve à la verticale de l1axe de rotation. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes,caractérisé en ce que son cycle de fonctionnement est automatique et comprend une séquence.dopérationB commandées tour à tour par une série de détecteurs. 6. Dispositif selon la J'vendication 5, caractérisé en ce que les détecteurs distribuant les ordres qui correspondent à la principal séquence opératoire sont comniandés par des repères solidaires de la plaque. 7. Dispositif selon la revendication 5,caractérisé en ce que son cycle opératoire est invariable et que les détecteurs sont com- mandés par les passages successifs d'un organe entrainé par l'un des bras, notamment par un jeu de cames placées en bout d'arbre du bras tournant. I 8. Dispositif selon la rovendication 7, caractérisé en ce que la principale séquence opératoire est précédée d'une phase annexe commandée par des détecteurs annexes assurant le retour de l'organe de préhension en face d'un axe déterminé à l'aide de deux organes de repérage matérialisant la position du centre de la plaque. 9. Dispositif selon la revendication précédente,caractérisé en ce que le retour de l'organe de préhension en face du centre de la plaque s'effectue cn deux étapes comprenant son passage par une position d'attente située sur un axe de référence placé en face d'un repère fixe puis le déplacement de cet organe le long de cot axe jussqutà coincidence avec le repérage du centre de la plaque. 10. Dispositif selon la revendication précédente,caractérisé en ce que la position d'attente est une position haute, à partir de laquelle l'organe de préhension descend le long de l'axe de référence jusqu'à un repère- mobile arrêté à hauteur du centre de la plaque.