Brevet FR2334593A1 — publié le 19770708

La présente invention se rapporte a un dispositif de manutention mecanique pour assurer le chargement de pinces dans une installation ou une machine, et le déchargement des pièces. Le dispositif comprend un chariot mobile entre un poste de chargement et un poste de déchargement, un élément fixe de préhension qui est solidaire du chariot et qui comporte deux faces de prehension, un élement mobile de prehen- sion, supporté par le chariot et comportant deux faces de préhension agencees de maniere à définir deux paires de faces cooperantes de préhension avec les faces de l'élément fixe et un moyen d'actionnement pour amener l'une ou l'autre des paires de faces de préhension dans une position de travail sur une pièce, tandis que l'autre paire se trouve dans la condition de repos. L'élément mobile de prehension peut comporter un arbre tournant,muni de deux bras s'etendant dans des directions opposees et portant chacun une màchoi re à une extrémite, l'élément fixe de prehension comportant une barre placée entre les machoires de manière qu'une rotation de l'arbre dans l'une ou l'autre direction amene une des paires de faces de préhension dans la position de travail. Le dispositif est applicable en particulier au chargement et au déchargement de billettes par rapport à un four à sole tournante circulaire. L'invention a trait a un dispositif de manutention mécanique et, sous son aspect le plus large, elle concerne un dispositif de manutention mecanique perfectionne, utilisable avec une installation ou une machine qui travaille sur des pinces et ou il est necessaire de temps en temps d'enlever une piece traitee et de la remplacer dans le même poste par une pièce nouvelle non traitée. Plus particulièrement, le dispositif de manutention mecanique a été mis au point en vue de manutentionner des billettes qui doivent etre chauffées dans un four afin de les préparer pour une opération de forgeage, le dispositif etant employe pour charger des billettes froides dans le four et pour evacuer les billettes chaudes à forger. Dans la suite, l'invention sera décrite de façon plus détaillé en référence a cette application particulière, mais il va de soi que l'invention n'est pas limitée à cette application et qu'on pourra l'utiliser d'une façon générale pour la manutention-de pièces dans une installation, une machine ou d'autres opérations sortant du domaine du forgeage. Depuis de nombreuses années, il a été d'une pratique courante d'utiliser un four à sole tournante avec des dispositifs de manutention mécanique servant à charger et a décharger des billettes relativement grosses qui doivent etre chauffées dans le four en vue de l'exécution d'opérations ultérieures de forgeage.En vue en plan, un tel four à sole tournante a une forme circulaire, les billettes étant espacées les unes des autres et orientees radialement par rapport à l'axe vertical de rotation de la sole; il est classique d'utiliser deux dispositifsde manutention mecaniquea à savoir un dispositif pour le chargement des billettes froides et l'autre dispositif pour le déchargement des billettes chaudes, chaque dispositif comportant une pince de préhension fonctionnant automatiquement et qui saisit et relâche une billette d'une manière similaire à des pinces de forgeron, ces pinces de préhension etant montées sur des chariots qui sont déplacés vers l'intérieur et vers l'extérieur dans une direction radiale par rapport à la sole tournante, un chariot assurant le chargement des billettes froides et l'autre assurant le déchargement des billettes chaudes.Cela necessite de prevoir deux portes separées sur le four sur un côte de sa circonference, les deux dispositifs étant espaces l'un de l'autre de manière qu'il existe entre les deux portes une zone "morte" qui n'est pas utilise dans le four. Suivant un aspect général de l'invention, il est prévu un dispositif de manutention mecanique comprenant un chariot déplaçable vers l'avant et vers l'arrière sur un trajet reliant un poste de chargement, dans lequel une pièce non traitée est chargée dans l'installation, et un poste de déchargement ou une piece traitée est déchargée d'un dispositif de manutention, ledit chariot portant un élément fixe de préhension pourvu de deux faces independantes de préhension et portant également un élément mobile de prehension comportant deux faces independantes de prehension qui sont disposées par rapport aux faces de préhension de l'élément fixe de façon à former deux paires de faces cooperantes de préhension comportant chacune une face fixe et une face mobile, des moyens étant prevus pour actionner l'élément mobile de préhension de ma nière à amener une desdites paires dans une position de travail, à savoir une position d'accrochage de pièce, tandis que l'autre paire se trouve dans la condition de repos. Lors de l'application de la présente invention au cas particulier d'un four à sole tournante, on obtient différents avantages évidents et, du point de vue de la rentabilité, il suffit d'employer une seule machine, ce qui diminue evidemment les frais d'investissement et d'exploitation. Egalement, il suffit de prévoir une seule porte dans le four, ce qui réduit à nouveau les frais d'investissement et ce qui ameliore le rendement thermique du fait qu'il y a moins pertes de chaleur dans le four. Egalement, on élimine la zone "morte" qu'il était nécessaire auparavant de prévoir entre les portes du four, ce qui permet une utilisation plus efficace de la sole tournante, et par consequent une amélioration du rendement. Dans cette application particulière, on peut monter le chariot de maniere qu'4l exécute un mouvement alternatif linéaire sur une ossature fixe appropriée, ce chariot pouvant comporter un tube porteur à l'intérieur duquel est monte à rotation un arbre qui porte à une extremite l'élément mobile de.préhension tandis que l'élément fixe de préhension est fixe sur le tube porteur a la meme extrémité. L'élément mobile de préhension peut comporter deux bras, orientés dans des directions opposées et perpendiculairement à l'axe de l'arbre, chaque bras comportant à une extrémite une machoire pourvue d'une face de prehension dirigee vers l'intérieur, et en vue de coopérer avec lesdites faces de prehension, l'élément fixe peut comporter une partie en forme de barre qui est fixee à l'extrémité avant du tube porteur et qui fait saillie vers l'avant de manière que son axe soit situé sur la ligne mediane placée entre les deux faces de préhension, les faces latérales de la partie en forme de barre etant dirigées vers l'extérieur, à savoir en direction des faces existant aux extrémités des deux bras.Avec cette disposition et lorsque l'arbre est entraîné en rotation dans une direction, la face de prehension prévue à l'extrémité correspondante d'un bras se rapproche de la face opposée de préhension prévue sur l'élément fixe afin d'exercer une action d'accrochage de pièce, et inversement lorsquel1arbreest tourné dans l'autre direction, la face de préhension prévue sur l'autre bras se rapproche de la face correspondante de l'élément fixe. En fonction de la direction de rotation du bras, une mâchoire de préhension prévue sur l'élément mobile agit de façon à agripper une pièce, tandis que l'autre se trouve dans la condition de repos. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif et non limitatif. La Figure 1 est une vue en plan schematique montrant le dispositif de manutention selon l'invention, utilisé en association avec un four a sole tournante. La Figure 2 est une vue en perspective montrant la forme des elements de préhension mobile et fixe. La Figure 3 est une vue en bout des éléments de prehension mobile et fixe permettant de mieux comprendre l'opération de préhension de pièce. La Figure 4 est une vue en élévation laterale d'un mode de réalisation d'une machine agencée selon l'invention, et la Figure 5 est une vue en bout de la machine de la Figure 4. Sur les Figures 1, 2 et 3, on a désigne par 10 une partie de la sole tournante d'un four qui, en service, est entraînée en rotation pas à pas dans la direction de la flèche 11 et on a désigne par 12 un certain nombre de billettes déjà chauffées et qui viennent de terminer un circuit dans le four. La référence 13 designe des billettes froides qui viennent d'être introduites dans le four. Le dispositif de manutention mecanique représenté schematiquement sur les Figures 1, 2 et 3, comprend un tube porteur 14 qui fait partie d'un chariot mobile vers l'avant et vers l'arrière dans une direction radiale par rapport au centre de la sole tournante 10 et qui est supporté dans son mouvement sur des galets 15. Un arbre 16 est monté à rotation dans le tube porteur 14 et il porte à son extrémité avant un élement mobile de préhension designé dans son ensemble par la référence 17, tandis que l'élément fixe de préhension, désigne dans son ensemble par la reference 18, est fixé sur le cote inférieur de l'extrémité avant du tube porteur 14. On a désigné par 19 un organe d'actionnement commandé hydrauliquement de manière à transmettre un mouvement de rotation à l'arbre 16 dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens contraire.Comme organe d'actionnement hydraulique approprie, on peut utiliser l'appareil connu sous la désignation commerciale 420150LD8 et fabrique par'"Houdaille Tond. Inc.", Hydraulics Division, 537 East Delavan Avenue, Buffalo, N.Y: 14211. L'élément mobile de préhension 17 comprend une plaque essentiellement plane 20 qui est fixée à l'extrémité de' 7'arbre 16 et qui comporte deux bras 21, orientés dans des directions opposees, et chacun pourvu à une extrémité d'une partie incurvée vers l'intérieur pour former une mâchoire de prehension 22 comportant une face de prehension dirigée vers l'intérieur. L'element fixe de préhension 18 comporte une barre 23 qui a une forme effilee en vue en plan et qui est pourvue de deux faces de préhension 24 dirigees vers l'extérieur, chaque face étant inclinée dans un plan d'un certain angle par rapport à l'axe radial 25 dans un but qui apparaitra mieux en considérant la vue en plan de la Figure 1 et la description du fonctionnement du dispositif de ma manutention. Comme indiqué ci-dessus, la sqle tournante 10 est déplacée de façon intermittente et pas à pas dans la direction de la fleche 11 et le dispositif de manutention est commandé de manière à fonctionner automatiquement en synchronisme avec le mouvement de la sole tournante. A partir de la position de la Figure 1, le tube porteur du chariot avance et l'élément tournant de préhension est actionne de façon à tourner dans une direction lui permettant de saisir une billette froide sur un coté de l'élément fixe de préhension 18, tandis que la sole tournante a eté amenée dans une position ou l'intervalle laissé dans le cercle de billettes par l'enlèvement d'une billette chaude précédente est amené dans une position située essentiellement en regard de la billette froide maintenue dans le dispositif de prehension. Le chariot avance automatiquement de façon à amener la billette froide dans la position représentée par des lignes en traits interrompus sur la sole tournante, puis le mécanisme agit de façon à faire tourner l'arbre 16 dans la direction inverse, en libérant ainsi la billette froide et en amenant simultanément l'autre face de préhension de l'élément mobile contre la billette chaude précédente qui est par conséquent agrippée et qui, lors du mouvement de retour du chariot, est sortie du four afin d'être déchargée à l'extrémité de la course de retour quand l'arbre 16 est à nouveau entrainé en rotation.En conséquence, le dispositif de manutention continue a fonc tonner automatiquement en plaçant une billette froide en position et en enlevant: une billette chaude à chaque course de travail vers l'avant et vers l'arrière. On va maintenant se referer brièvement aux Figures 4 et 5 qui representent un mode de réalisation du dispositif de manutention et sur lesquelles on a adopte les mêmes références numeriques que sur les Figures 1 et 3 pour designer les parties caractéristiques essentielles du dispositif. En plus des galets 15, le chariot qui supporte le tube 14 est également muni de galets 26 tournant autour d'axes verticaux afin d'assurer une -stabilité du chariot dans la direction transversale pendant son mouvement de recul. Le mecanisme assurant le mouvement alternatif du tube porteur est logé dans le volume situé en dessous du tube et il est placé entre les branches de l'ossature portante, ce mecanisme comprenant un vérin hydraulique 27 qui est articulé par une extrémité sur un bras d'un levier coude 28, lui-meme relie à pivotement l'ossature, tandis que son autre extremite est reliée à un autre levier coudé 29, qui est lui-meme articulé sur une patte 30 prevue sur le côte inferieur du chariot. On a représenté respectivement en traits pleins et en traits interrompus sur la Figure 4 la position de retrait et la position de sortie de ce mécanisme de manoeuvre. Comme le montre la Figure 5, il est prévu d'un cote de la machine une rampe 31 de chargement des billettes froides 13, associées à une plateforme manoeuvrée à l'aide d'un vérin hydraulique 32 pour faire monter une billette froide jusqu'au niveau du dispositif de préhension, afin de permettre l'accrochage de la billette, comme indiqué sur la Figure 5, tandis qu'une billette chaude 12 est simultanement libérée par le dispositif de préhension de manière à descendre sur une voie à rouleaux 33, par l'intermédiaire de laquelle elle est évacuée jusqu'au poste de forgeage suivant. Dans l'exemple décrit ci-dessus, le dispositif de manutention mécanique selon l'invention est installé sur un chassis fixe-et le mouvement de pré sentation est assuré par l'installation (la sole tournante) qui est en train de traiter les pièces. Cependant, dans un exemple d'un autre mode d'application de l'invention, le châssis peut être mobile par rapport à l'installation et il peut se présenter sur un trajet linéaire devant un certain nombre de postes d'une machine dans chacun desquels le dispositif agit de façon à introduire une pièce nouvelle et a- extraire une pièce traitée. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limite aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variations accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de manutention mecanique 'comprenant un chariot mobile vers l'avant et vers l'arrière sur un trajet reliant des postes de chargement et de déchargement, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément fixe de préhension, monté sur le chariot et comportant deux faces de préhension indépendantes, un élément mobile de préhension supporté par le chariot et comportant deux faces de préhension indépendantes, qui sont agencées par rapport aux faces de pré- hension de l'élément fxe de façon à former deux paires de faces coopérantes de prehension, chaque paire comportant une face fixe et une face mobile, ainsi qu'un moyen d'actionnement de l'élément mobile de préhension pour amener l'une desdites paires de faces de préhension dans une position d'accrochage de pieces, tandis que l'autre paire se trouve dans une condition de repos. 2.- Dispositif de manutention mécanique selon la revendication 1, caracterisé en ce que le chariot est monte de façon à exécuter un mouvement alternatif linéaire sur un chassis fixe, le chariot comportant un tube porteur, en ce qu'un arbre est monte à rotation à l'intérieur de ce tube porteur et porte à une extrémité ledit élément mobile de prehension, en ce que l'élément fixe de préhension est monté sur le tube porteur à la même extrémite et en ce que ledit moyen d'actionnement fait tourner l'arbre par rapport au tube porteur afin d'amener l'une ou l'autre des paires de faces de préhension dans la position de travail. 3.- Dispositif de manutention mecanique selon la revendication 2, caracte- risé en ce que l'élément mobile de prehension comprend deux bras s'etendant dans des directions opposées et perpendiculairement à l'axe dudit arbre, uné mâchoire comportant des faces de préhension dirigees vers l'intérieur et prévue à l'extrémité de chaque bras, en ce que l'élément fixe de préhension comprend une partie en forme de barre qui est fixée sur l'extrémité avant du tube porteur et qui fait saillie vers l'avant de manière que son axe soit situé sur la ligne médiane existant entre les deux faces de prehension de l'élément mobile et en ce que les faces latérales de la partie en forme de barre constituent des faces de préhension et sont orientées vers l'extérieur en direction des faces prevues aux extremites des deux bras. 4.- Dispositif de manutention mécanique selon la revendication 3, caracterise en ce que la partie en forme de barre a une forme effilée en vue en plan de maniere que ses faces latérales puissent être orientées radialement par rapport à une partie tournante réceptrice de pièces d'une machine ou d'un appareil avec lequel le dispositif de manutention mécanique doit être utilisé en association.