Brevet FR2405887A1 — publié le 19790511

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de transfert de barres métalliques par paires. La manutention de barres métalliques, et notamment de ronds à beton, pour la fabrication d'armatures de poteaux en béton armé, pose un problème qui n'a pas été résolu jusqu'alors, Une armature de poteau se compose de barres de différentes longueurs, multiples du mètre, et de différents diamètres compris entre 22 et 12 mm généralement. Ces barres sont approvisionnées directement du laminoir, coupées à longueur fixe, multiple du mettre, et amenées sur parc sous forme de fardeaux maintenus par des liens métalliques. Lorsqu'il a été procédé au déchargement d'un fardeau, les liens métalliques sont coupas afin de permettre la préhension des barres.Néanmoins, les liens metalliques ne peuvent pas être enlevés tant que toutes les barres du fardeau n'ont pas été dégagées, de telle sorte qu'ils constituent un danger pour les manipulateurs. Les barres d'armatures d'un même type se trouvant dans un poteau étant toujours en nombre multiple de deux, il est habituel de réaliser leur prise sur le parc, et leur transfert au poste de travail par paires. Actuellement, cette opération est entièrement salisse manuellement. I1 convient, selon la longueur des barres, de disposer de trois ou quatre hommes qui les dégagent d'un fardeau, les chargent à l'épaule et les amènent à l'atelier sur le banc de ferraillage. Dans les cas les plus favorables, chaque voyage permet la rentrée maximum de quatre barres. I1 s'agit d'un travail extrêmement pénible puisqu'il faut dégager les barres les unes des autres, celles-ci étant plus ou moins enchevêtrées dans le fardeau. Outre le caractère pénible de cette opération, celle-ci est dangereuse puisque les manipulateurs peuvent se pincer les mains ou se blesser contre les liens métalliques servant au maintien en forme des fardeaux. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un procédé et un dispositif permettant de tirer deux barres d'un type déterminé d'un parc de stockage, avant de les transférer d'une manière aussi simple que possible vers le banc de ferraillage. A cet effet, le procédé qu'elle concerne consiste - à amener un électro-aimant au contact des barres à transférer, à proximité d'une extrémité de celles-ci, - à remonter l' & ectro-aimant qui soulève les extrémités de quelques barres, - à amener sous les barres soulevées un trieur sur lequel elles viennent en appui par coupure de l'alimentation en courant de 1 'électro-aimant, - à actionner le trieur de manière à séparer les extrémités de ces barres les unes des autres, et à les mettre en nappe sur un même plan horizontal avec évacuation des barres excédentaires, - à réaliser la préhension des deux barres les plus extérieures à l'aide de crochets, - à effacer le trieur afin de laisser retomber dans le magasin les barres non saisies par les crochets, - à ramener le trieur sous les deux barres tenues par les crochets, - à relever la tête dont sont solidaires les crochets et le trieur de manière à amener les extrémités des barres au contact d'un train de galets moteurs d'axes horizontaux, contre lesquels elles sont pincées par appui d'un train de galets fous montés dans le chais support du trieur, - et à entraîner la paire de barres vers un ensemble de transport, après avoir réalisé l'écartement des crochets. I1 est bien évident que ces différentes opérations sont entièrement automatisées, la fin d'une phase du procédé comandant automatiquement le début de la phase suivante. Avantageusement, la tête de prélèvement est montée sur un chariot transporteur dirigé dans le sens des barres. Après amenée d'une paire de barres sur le transporteur, celui-ci n'arrête lorsque les barres sont entièrement dégagées. A ce moment là, les barres sont éjectées latéralement vers un barillet de stockage monté sur un chariot voisin. Lorsque tous les alvéoles du barillet de stockage contiennent une paire de barres, le chariot portant celui-ci est transféré au banc de ferraillage. Il résulte de ce procédé une suppression de toute intervention manuelle entre le parc de stockage et le banc de ferraillage, d'où il résulte un gain de main-d'oeuvre et de sécurité. Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte - une tête de préhension déplaçable verticalement sur un bâti-support, sur laquelle sont montés un électro-aimant lui-même déplaçable verticalement relativement à la tête, deux crochets articulés autour d'axes horizontaux, et dont les extrémités libres, situées en bas, sont tournées vers l'intérieur, des moyens étant prévus pour assurer leur écartement et leur rapprochement, un châssis sensiblement horizontal associé à la tête et déplaçable par rapport à celle-ci, parallèlement à luimême dans la direction du transfert des barres, ce châssis portant, à son extrémité située du côté de l'électro-aimant et des crochets, un trieur et, en arrière de celui-ci, des galets d'axes horizontaux et perpendiculaires à la direction de déplacement des barres, - et un train de galets moteurs d'axes horizontaux et perpendiculaires à la direction de déplacement des barres montés dans le b & i-support de la tête, au-dessus du train de galets fous précité. Il est bien évident qu'en fonction de la section des barres à prélever, il est procédé à une modification du courant d'excitation de ltélectro-aimant. Avantageusement, les deux crochets sont articulés l'un sur l'autre à la façon d'une paire de ciseaux, l'extrémité supérieure de chacun d'eux étant équipée d'un galet d'axe horizontal, une came associée à un vérin d'axe vertical étant prévue pour prendre appui sur les galets, et commander la position des crochets. Lorsque, sous l'effet du vérin, la came est déplacée vers le haut, les deux crochets pivotent vers le bas indépendamment l'un de autre sous l'effet de la gravité. De la sorte, la préhension des deux barres extrêmes est toujours réalisée même si celles-ci n'occupent pas une position symétrique par rapport au plan médian longitudinal de la machine. Lors de la descente de la came, celleci prend appui sur les galets associés aux crochets et ceux-ci s'écartent de façon symétrique. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de support et de déplacement du chSssis portant le trieur sont constitués par deux paires de biellettes de même longueur, parallèles, et articulées, d'une part, sur le bati et, d'autre part, sur le châssis, le déplacement du chipais étant obtenu par l'intermédiaire d'un vérin à double effet, monté sur le bssti- support et agissant par l'intermédiaire d'une traverse et de deux biellettes sur deux des biellettes symétriques portant le chSssis. Avantageusement, le trieur est constitué par un tambour d'axe horizontal et perpendiculaire à la direction de déplacement des barres, ce tambour présentant un certain nombre de nervures longitudinales régulièrement réparties, dont les profils des arêtes sont différents, de manière à assurer par appuis successifs des barres sur celles-ci, lors d'un pivotement d'un tour du tambour, l'écartement et la mise en nappe horizontale des extrémités des barres, des moyens étant prévus pour assurer le pivotement du tambour. Dans une forme préférée d'exécution de ce trieur, la première arête du tambour sur laquelle tombent les barres présente un profil en V, tandis que les arêtes suivantes, considérées dans le sens de pivotement du tambour, présentent plusieurs alvéoles arrondis, dont le diamètre et l'écartement vont en augmentant au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la première arête en Y prise comme référence, les bords de chaque arête alvéolée étant inclinés vers l'extsrieur et vers l'axe du tambour. Le trieur est positionné dans un premier temps de manière telle que les barres entrent tout d'abord on contact sur I'ar8te du tambour présentant un profil en V. Par rotation du tambour, les barres passent successivement sur les autres arêtes de celui-ci, de manière à se répartir sous forme de nappes. Il est à noter que le diamètre des alvéoles des arêtes est au inimuz égal au diamètre des barres les plus petites. Le nombre de barres après une rotation d'un tour du tambour, est au plus égal au nombre d'alvéoles d'une arête, mais plus généralement inférieur à celui-ci, lorsqu'il s'agit de barres dont le diamètre est supérieur à celui des plus petits alvéoles. A la fin de l'opération de répartition, il demeure en appui sur la dernière arête du trieur au moins deux barres, sans que soit nécessairement obtenue une répartition symétrique par rapport au plan médian longitudinal de la machine. De plus, les moyens d'entratnement en pivotement du tambour sont constitués par un vérin rotatif solidaire du ch & sis, provoquant une rotation par pas du tambour, d'une valeur égale à l'angle que forment deux arêtes adjacentes. L'avance par pas du tambour augmente les vibrations et favorise l'étalement des barres. Selon une autre caractéristique de l'invention, le train de galets fous associé au chassies est monté dans un cadre, pivotant relativement au châssis autour d'un axe parallèle à celui du tambour, de manière à pouvoir être soit horizontal, soit incliné vers le bas et vers le tambour. Cet agencement permet à ce train de galets de bien être en appui contre les barres, malgré l'incli- naison de celles-ci, puisque seule une de leurs extrémités est soulevée. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif Figures i à 8 sont des vues très schématiques de côté du dispositif lors des principales phases du procédé Figure 9 est une vue en coupe longitudinale de la tate Figure 10 est une vue de face de la partie de la tête située en arrière de l'électro-aimant Figure Il est une vue de détail et à échelle agrandie du dispositif de transfert proprement dit des barres Figure 12 est une vue en coupe suivant la ligne 12-12 de figure il;; Figure 13 est une vue en coupe suivant la ligne 13-13 de figure 12 Figures 14 à 21 sont des vues de face du demi-profil de chaque arête du trieur de figures 12 et 130; Figure 22 est une vue très.schématique d'une installation comportant le dispositif selon l'invention Figure 23 est une vue de face d'une tête de préhension associée à son dispositif de transfert. Le procédé sera tout d'abord explicité en référence aux figures 1 à 8 avant de rentrer dans certains détails de construction du dispositif en référence aux figures suivantes. Le procédé consiste à amener le dispositif de préhension en regard d'un paquet de barres métalliques 2 duquel on veut prélever une paire. La tête 3 de ce dispositif se trouve au-dessus du tas de barres 2. Il est tout d'abord procédé à la descente d'un électroaimant 4 se trouvant à la partie frontale de la tête 3, puis à la descente de la tête 2 elle-même de manière à amener l'électroaimant i au contact des barres 2, comme montré à la figure 2. Comme montré à la figure 3, l'électro-aimant 4 est remonté de manière à soulever quelques barres 2 après quoi un sélecteur 5 est engagé sous l'extrémité libre des barres 2 soulevées. Le courant d'excitation de l'électro-aimant 4 est alors coupé,de telle sorte que, comme montré à la figure 4, les barres viennent en appui sur un organe 6 qui, appartenant au sélecteur, constitue un trieur. Ce trieur permet de séparer les extrémités des barres les unes des autres, et de les mettre en nappes sur un même plan horizontal avec évacuation des barres excédentaires. Comme montré à la figure 5, il est ensuite procédé au rapprochement de deux crochets 7 qui vont réaliser la préhension des deux barres les plus extérieures, puis au retrait du sélecteur 5, de telle sorte que les autres barres 2 en appui sur le trieur retombent dans le bac de stockage. Comme montré à la figure 6, le sélecteur est alors ramené sous les deux barres maintenues par les crochets 7, après quoi la tête 3 est déplacée vers le haut, de manière à amener les deux barres sélectionnées au contact de galets moteurs 8, d'axes horizontaux contre lesquels elles sont maintenues en pression par appui de galets fous 9, montés sur le sélecteur 5, comme montré à la figure 7. Il est alors procédé à l'écartement des crochets 7, et à l'entrainement,par l'intermédiaire des galets 8, des barres vers un dispositif de transfert. Ces différents éléments sont montrés plus en détails aux figures suivantes. L'électro-aimant 4 est déplacé à l'aide d'un vérin 10. Pour sa part, la tête est montée coulissante sur un bssti 12 comportant notamment deux colonnes de guidage 13. La tête prend appui sur chacune de ces colonnes par l'intermédiaire de galets i4, le déplacement étant réalisé par l'intermédiaire d'un vérin à double effet 15. En arrière de ltélectro-aimant 4 sont montés, sur la tête 3, les deux crochets 7. Ceux-ci sont articulés l'un sur l'autre et sur la tête, à la façon d'une paire de ciseaux en 16. L'extrémité inférieure de chaque crochet présente un retour 17 vers l'intérieur apte à réaliser la préhension d'une barre. L'extrémité supérieure de chaque crochet 7 est équipée d'un galet 18 d'axe horizontal et parallèle à l'axe d'articulation 16. Les moyens de commande des crochets 7 sont constitués par une came 19 qui, entraînée par un vérin 20, est apte a prendre appui sur les galets 18, de telle sorte que les crochets 7 se rapprochent lorsqutaucune pression n'est exercée sur les galets 18 par l'intermédiaire de la came 19. Sur la tête 2 est monté un cadre 22 jouant le rôle de sélecteur. Ce cadre 22 est monté pivotant sur la tête par l'intermédiaire de deux paires de biellettes 23 parallèles et de même longueur montées de part et d'autre de la tête et articulées,d'une part, sur celle-ci et, d'autre part, sur le cadre 22. Par pivotement des biellettes 23 il est obtenu un déplacement du cadre 22 parallèlement à lui-même. Ce mouvement est réalisé par l'intermédiaire d'un vérin 24 solidaire de la tête, dont la tige 25 est associée à une traverse agissant par l'intermédiaire de biellettes 26 sur deux biellettes 23 symétriques. Le sélecteur 5 comprend, à son extrémité avant, un trieur montré plus en détails aux figures 12 à 21. Ce trieur 6 possède la forme générale d'un tambour monté pivotant autour d'un axe normal à la direction de déplacement des barres. Ce tambour présente un certain nombre d'arêtes parallèles possèdant chacune un profil particulier. En fait, ces arêtes, au nombre de huit dans la forme d'exécution représentée au dessin, sont chacune constituées par une plaquette 26 fixée radialement dans le tambour. Le demi-profil de chaque plaquette est donné en référence aux figures 14 à 21, étant entendu que ces plaquettes sont symétriques. La première plaquette 26a possède un profil en forme de Y. La seconde plaquette 26b présente six alvéoles 27b, les deux alvéoles extrêmes étant raccordés chacun au bord correspondant de la plaquette par une surface 28b inclinée de l'extérieur vers l'intérieur et du centre du tambour vers une extrémité de celui-ci. Les plaquettes 26c, 26d, 26e, 26f, 26g et 26h présentent, de même que la plaquette 26b, chacune six alvéoles. Il est à noter que le diamètre des alvéoles va croissant de la plaquette 26b à la plaquette 26h, ce qui a pour corrolaire que les fonds de deux alvéoles adjacents sont plus éloignés dans la plaquette 26h que dans la plaquette 26b. De même, les surfaces inclines raccordant les alvéoles au bord des plaquettes vont en diminuant, le bord 28c étant plus court que le bord 28b et ainsi de suite jusqu'au bord 28g, les alvéoles 27h ménagés dans la plaquette 26h occupant toute la largeur de celle-ci, de telle sorte qu'il n'est pas prévu de bord de raccordement. Après le rassemblement au centre du trieur, sur la plaquette 26a, de toutes les barres prélevées, il est donc procédé à l'étalement de celles-ci, puisque la courbe passant par les mêmes alvéoles des différentes plaquettes va en s'éloignant vers ltextérieur. Le tambour 6 est entraîné par pas d'une valeur angulaire égale à 450 à l'aide d'un vérin rotatif fl. L'entrainement du tambour à partir du vérin est réalisé par une chatne entratnant un pignon 30. En arrière du trieur 6 est monté, dans le sélecteur 5',) un cadre 32. Ce cadre est pivotant autour d'un axe 33, et sert de support à trois galets fous 9 qui, conne montré à la figure 10, sont en forme de diabolos. Ces galets 9 sont montés sur un cadre pivotant de manière à assurer un bon contact avec les barres 2 malgré l'inclinaison de celles-ci, lors de la montée de la tête. Dans le bâti-support 12, est monté un train de galets 8 d'axes horizontaux et parallèles à l'axe du trieur 6. Ces galets sont entrainés en rotation à l'aide d'un moto-réducteur 35. Lorsque la tête est en position haute, les barres sont pincées entre le train de galets bas 9 et le train de galets hauts 8, ce qui permet d'assurer leur entratnement. La figure 22 montre une possibilité d'implantation d'une installation comprenant ce dispositif. Cette implantation comprend deux parcs ffi contenant des séries de barres de différentes sections et de différentes longueurs. Entre les deux parcs 36 est monté, déplaçable sur des rails 37 selon la double flèche 38, un chariot 39 équipé d'un transporteur fonctionnant dans la direction indiquée par la double flèche 40. A chaque extrémité de ce transporteur 40 est monté un ensemble de préhension du type de celui décrit ci-dessus. Ceci permet d'utiliser un même transporteur pour réaliser la préhension de barres sur deux parcs différents. Comme montré plus spécialement à la figure 23, au chariot li est associé un chariot 42 sur lequel est monté un magasin de stockage en forme de barillet 43. Ce magasin comprend un certain nombre d'alvéoles 44. D'un point de vue pratique, lorsque la totalité d'une paire de barres repose sur le transporteur 40, celui-ci à l'aide d'un contact de fin de course s'arrête, après quoi un éjecteur envoie la paire de barres considérée latéralement dans un alvéole 44 du barillet 43. Le barillet 43 pivote alors d'un cran de manière à permettre le chargement à l'issue de ltopération de préhension suivante d'un alvéole libre adjacent. Lorsque la totalité des alvéoles 44 contient une paire de barres1 le chariot 42 est détaché du chariot 39, et amené au banc de ferraillage 45 situé dans un atelier. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode de mise en oeuvre de ce procédé ni à la seule forme d'exécution du dispositif pour sa mise en oeuvre décrits ci-dessus à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS t. - Procédé de transfert de barres métalliques par paires, caractérisé en ce qu'il consiste - à amener un électro-aimant au contact des barres à transférer, à proximité d'une extrémité de celles-ci, - à remonter ltélectro-aimant qui soulève les extrémités de quelques barres, - à amener sous les barres soulevées un trieur sur lequel elles viennent en appui par coupure de l'alimentation en courant de 1 'électro-aimant, - à actionner le trieur de manière à séparer les extrémités de ces barres les unes des autres, et à les mettre en nappe sur un même plan horizontal avec évacuation des barres excédentaires, - à réaliser la préhension des deux barres les plus extérieures à l'aide de crochets, - à effacer le trieur afin de laisser retomber dans le magasin les barres non saisies par les crochets, - à ramener le trieur sous les deux barres tenues par les crochets, - à relever la tête dont sont solidaires les crochets et le trieur de manière à amener les extrémités des barres au contact d'un train de galets moteurs d'axes horizontaux, contre lesquels elles sont pincées par appui d'un train de galets fous montés dans le châssis support du trieur, - et à entrainer la paire de barres vers un ensemble de transport, après avoir réalisé l'écartement des crochets. 2. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte - une tête de préhension déplaçable verticalement sur un bâti-support, sur laquelle sont montés un électro-aimant lui-même déplaçable verticalement relativement à la tête, deux crochets articulés autour d'axes horizontaux, et dont les extrémités libres, situées en bas, sont tournées vers l'intérieur, des moyens étant prévus pour assurer leur écartement et leur rapprochement, un châssis sensiblement horizontal, associé à la tête et déplaçable par rapport à celle-ci, parallèlement à lui-même dans la direction du transfert des barres, ce chassis portant son extrémité située du côté de l'électro-aimant et des crochets, un trieur, et en arrière de celui-ci des galets d'axes horizontaux et perpendiculaires à la direction de déplacement des barres, - et un train de galets moteurs d'axes horizontaux et perpendiculaires à la direction de déplacement des barres montés dans le bâti-support de la tête, au-dessus du train de galets fous précité. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux crochets sont articulés l'un sur l'autre à la façon d'une paire de ciseaux, l'extrémité supérieure de chacun d'eux étant équipée d'un galet d'axe horizontal, une came associée à un vérin d'axe vertical étant prévue pour prendre appui sur les galets, et commander la position des crochets. 4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens de support et de déplacement du chassies portant le trieur sont constitués par deux paires de biellettes de même longueur, parallèles, et articulées, d'une part, sur le bâti et, d'autre part, sur le châssis, le déplacement du châssis étant obtenu par l'intermédiaire d'un vérin à double effet, monté sur le bâti-support et agissant par l'intermédiaire d'une traverse et de deux biellettes sur deux des biellettes symétriques portant le châssis. 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le trieur est constitué par un tambour d'axe horizontal et perpendiculaire à la direction de déplacement des barres, ce tambour présentant un certain nombre de nervures longitudinales régulièrement réparties, dont les profils des arêtes sont différents, de manière à assurer par appuis successifs des barres sur celles-ci, lors d'un pivotement d'un tour de tambour, l'écartement et la mise en nappe horizontale des extrémités des barres, des moyens étant prévus pour assurer le pivotement du tambour. 6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première arête du tambour sur laquelle tombent les barres présente un profil en V, tandis que les arêtes suivantes, considérées dans le sens de pivotement du tambour, présentent plusieurs alvéoles arrondis, dont le diamètre et l'écartement vont en augmentant au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la première arête en V prise comme référence, les bords de chaque arête alvéolée étant inclinés vers l'extérieur et vers l'axe du tambour. 7. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les moyens d'entratnement en en pivote- ment du tambour sont constitués par un vérin rotatif solidaire du châssis, provoquant une rotation par pas du tambour d'une valeur égale à l'angle que forment deux arêtes adjacentes. 8. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le train de galets fous associé au châssis est monté dans un cadre, pivotant relativement au châssis autour d'un axe parallèle à celui du tambour, de manière à pouvoir être soit horizontal, soit incliné vers le bas et vers le tambour. 9. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les paires de barres sont entraînées sur un transporteur, duquel, lorsqu'elles reposent entièrement sur celui-ci, elles sont éjectées vers un magasin à barillet qui, lorsqu'il est plein est transféré sur le lieu d'utilisation des barres.