Brevet FR2491891A1 — publié le 19820416

La présente invention concerne un procédé permettant le transport, le stockage, la manutention de tourets et un dispositif de réalisation. Les tourets recevant les cabales téléphoniques, aussi bien que les câbles d'énergie sont lourds, volumineux, souvent difficilement transportables et stockables dans une câblerie du fait de leur géométrie. Ces tourets doivent être manipulés avec précaution pour ne pas endommager les câbles qu'ils contiennent. La plupart des dispositifs de manutention disponibles dans le commerce sont peu appropriés à la manutention d'objets cylindriques, comme les tourets. On utilise généralement des ponts roulants, des palans sur monorails ou encore des chariots élévateurs équipés de fourches sur lesquelles repose le touret. Une installation verticale à plusieurs niveaux sur échafaudages, permet de réduire considérablement la surface occupée au sol par les tourets. Cependant un tel stockage, effectué avec les moyens habituels demande beaucoup de temps, exige une grande dextérité et n'est pas sans risques pour le personnel. La présente invention vise à faciliter l'emmagasinage de tourets sur des échafaudages verticaux, afin de réduire le volume occupé. La présente invention vise à récupérer ces tourets sans avoir à rechercher leur emplacement de stockage. La présente invention concerne un procédé de manutention programmé, réalisé sans intervention manuelle, ce qui supprime tous les risques d'accidents. La présente invention concerne un procédé de manutention desdits tourets autorisant un volume de manutention volontairement réduit au maximum. L'invention consiste à prévoir des moyens de préhension motorisant la prise d'un touret par le centre et son dégagement dudit échafaudage, des moyens de translation verticale pour déplacer le touret à une altitude souhaitable le long dudit échafaudage des moyens de translation horizontale pour sortir ledit touret dudit ensemble d'échafaudage. L'invention consiste en particulier à prévoir des moyens de préhension indépendants des moyens d'élévation. En outre, l'invention réalise un système de préhension permettant un dégagement du touret de sa place quelle qu'elle soit, sur le sol ou sur l'échafaudage simultanément avec son transfert vers l'allée de circulation prévue entre deux rangées d'échafaudages et ce, en un seul mouvement. En particulier les moyens de préhension de l'invention sont symétriques vers l'échafaudage de droite ou vers celui de gauche par rapport à l'allée où circule le dispositif transstockeur selon l'invention. En outre, le dispositif de transstockage de l'invention est pourvu d'un dispositif de centrage permettant de s'adapter aux dimensions de chaque touret. En effet, lorsqu'un touret d'un petit diametre est rangé sur l'échafaudage, un dispositif de centrage permet tout d'abord un positionnement du chariot à mouvement vertical au niveau du centre du touret, soit par un repérage du centre du touret, soit par un repérage du bord supérieur des joues- du touret puis un écartement approprié desdits moyens de préhension et enfin, la prise du touret par serrage du centre de ses joues. Le système de préhension selon l'invention permet par un jeu de bras articulé de répartir avantageusement les efforts supportés au niveau des articulations et de décrire une courbe réalisant simultanément un! mouvement vertical et un mouvement à translation presque horiSontale. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront à la lecture de la description suivante, illustrée par des dessins. La figure 1 est une vue de face du système transstockeur de l'invention au milieu d'un échafaudage de tourets. La figure 2 est une vue de côté du transstockeur de l'invention. La figure 3 est une vue détaillée de face du système de préhension des tourets. La figure 4 est une vue détaillée de coté du même système de préhension. En se référant à la figure 1, le transtockeur 1 de l'invention comporte essentiellement une plate-forme 10 horizontale guidée et roulant dans le plan horizontal sur deux rails (2) noyés dans le sol. Les deux rails (2) présentent un écartement avantageusement choisi pour assurer une stabilité au transstockeur en fonctionnement, ainsi qu'il sera ultérieurement explicité. Sur cette plate-forme 10 de translation est ancré un ensemble de poutres 11 verticales, disposé dans un plan perpendiculaire au plan des rails 2, ledit plan de l'ensemble des poutres étant équidistant de chaque rail 2. Ces poutres 11 verticales sont reliées par une poutre horizontale 12 en leur sommet, qui elle-même coulisse dans un rail de guidage 3 au moyen de galets parallèlement aux rails 2. Ce rail de guidage 3 fait partie d'une charpente4 externe entourant le dispositif de manutention de l'invention. Ce procédé de maintien et de guidage au moyen de la poutre 12 centrale dans le sens de translation du dispositif n'est pas indispensable, mais assure au dispositif une stabilité et une sécurité ainsi qu'il apparaitra dans la description du fonctionnement. La charpente 4 réunit avantageusement deux rangées 5 d'échafaudages disposés de part et d'autre de l'allée délimitée par les rails de guidage du transstockeur 1.Ces échafaudages sont des éléments en échelle du commerce et peuvent se présenter sous la forme de cases sur 4 niveaux par exemple, Les poutres 11 verticales servent de guidage à un chariot 13 à déplacement vertical. Ce chariot 13 est un ensemble rigide coulissant dans l'espace délimité par les deux poutres 11 au moyen de galets non représentés. Un groupe motoréducteur frein 15 disposé fixement sur la plate-forme 10 transmet au chariot 13 un mouvement ascendant ou descendant par l'intermédiaire de deux chaînes continues disposées dans les poutres 11. Ces chaînes, l'une d'elles (21) étant représentée sur la figure 3, sont avantageusement surdimensionnées avec tendeur et assurent la liaison du chariot 13 avec l'arbre de commande du groupe 15. En se référant plus particulièrement à la figure 2, le chariot mobile 13 est formé de deux équerres 16 et 16' reliées par une poutre 17 centrale. A la base de chaque équerre 16 est fixé un vérin rotatif hydraulique dont l'axe de sortie 18, 18' supporte et actionne angulairement le dispositif de préhension. La rotation du système 19 de préhension autour de cet axe 18, 18' confère au transstockeur un troisième degré de liberté dans son fonctionnement. Le dispositif 19 de préhension, détaillé en vue de face sur la figure 3, est essentiellement formé de deux bras 20 et 20' articulés permettant la prise d'un touret 6 par son axe central. Chaque bras 20 comporte des moyens pour déplacer le touret 6 dans un plan perpendiculaire au sens de translation de la plate-forme 10. Chaque bras 20 se compose d'une partie antérieure 20a et d'une partie postérieure 20b. Chaque avant bras 20a est fixé au point A sur l'axe (18, 18') du chariot mobile 13 autour duquel il peut pivoter. A l'autre extrémité de l'avant bras 20a, en un point C, est fixé l'arrière bras 20b. A l'autre extrémité de l'arrière bras 20b, en D plus précisément, est fixée une pointe 22, pour chaque bras, du coté du bras 20 intérieur au système de préhension i9.Un secteur denté 24 centré en A sur l'axe 18, 18' et solidaire de l'équerre 16 est disposé le long de l'avant-bras 20a. Du même côté de cet avant-bras 20a et centré en C est disposé un pignon 26 qui est rendu solidaire de l'arrière-bras 20b, par l'intermediaire de l'axe creux 34 centré en C. Entre le point A et le point C, sur l'avant-bras 20a, en un point B intermédiaire est fixé un pignon 25 qui engrène d'une part avec le secteur denté 24 fixe, d'autre part avec le pignon 26 rendu solidaire en rotation de l'arrière bras 20b. Un groupe hydraulique 23 porté par le chariot 13 transmet le mouvement aux deux vérins rotatifs ( 27, 27') qui font pivoter les bras 20 et 20' de 900 dans un sens ou dans l'autre autour de la position verticale de repos.L'ensemble bras 20, secteur denté 24 et pignons 25 et 26 constitue un train épicycloldal de raison k. Dès qu'il y a rotation, l'angle p que l'arriere-bras 20b fait avec l'avant-bras 20a prend une valeur liée dans le rapport k à celle de l'angle g que l'avant-bras 20a fait avec la verticale. La figure 4 illustre en coupe transversale la figure 3. Les pignons 25 et 26 ainsi que le secteur denté 24 sont représentés en coupe du même côté de l'avant-bras 20a chacun d'eux étant centré en B, C et A respectivement. Deux vérins 27 et 27' transmettent le mouvement de rotation chacun aux bras 20 et 20' en entraînant une crémaillère 270 par exemple pour le vérin 27; la crémaillère 270 est taillée dans la partie centrale d'un piston non représenté.Cette crémaillère 270 entralne un pignon 271 qui est solidaire de l'avant-bras 20a par l'intermédiaire de l'axe 18 sur lequel chacun d'eux est fixé.L'axe 18 pivote en particulier à l'intérieur du secteur denté 24 au moyen d'un roulement à bille 272. Le train épicycloîdal ainsi formé, indépendant du rapport du pignon 25 dépend essentiellement des rapports R1 et R3 du secteur denté 24 et du pignon 26. Si 11 et 12 sont les longueurs respectives des parties 20a et 20b du bras 20, la pointe 22 du bras 20 dépend de ces différentes grandeurs R1, R3, 11, 12. On choisit ces grandeurs selon l'invention de telle sorte que la trajectoire d'un touret pendant son transport soit idéale. En effet, les échafaudages 5 sont reliés par des supports 7 horizontaux très rapprochés. Les bras (20,20') ne doivent donc pas faire buter les joues du touret 6 qu'ils transportent contre les supports 7 horizontaux ou 5 verticaux.En outre, ils doivent effectuer en un seul mouvement, d'une part le soulèvement du touret de I'échafau- dage en début de course, d'autre part son transfert dans l'allée centrale en fin de course. Ce mouvement à translation quasi horizontale est optimisé selon l'invention par un choix des différentes grandeurs, L'invention prévoit en particulier un arrière bras 20b de longueur 12 légèrement supérieure à celle 11 de l'avant bras 20a. On prévoit également selon l'invention le rapt Rldu secteur denté 24 égal au double du rapport R3 du pignon 26. I1 en résulte que l'angle (3 de l'arrière bras 20b est égal au double de l'angle c de l'avant bras 20a.Ainsi lorsque l'avant bras 20a a effectué une rotation de 900, l'arrière bras 20b a effectué une rotation de 1800 et se trouve dans-le prolongement de l'avant bras 20a. De telles grandeurs permettent à la pointe 22 et donc au touret 6 d'effectuer un mouvement à translation quasi horizontale et en particulier de décrire une courbe à pente élevée au moment de son soulèvement de l'échafaudage 7 et à pente très réduite au voisinage de l'allée ce qui réduit l'espace nécessaire entre deux rangées horizontales 7. Comme chaque bras 20, 20' peut effectuer un mouvement de rotation de 900 de part et d'autre de la verticale, pour une même position du chariot 13, le dispositif 19 de préhension peut saisir aussi bien un touret situé sur un échafaudage 5 cen tré en 0 que celui centré en M situé sur l'échafaudage disposé de l'autre côté de l'allée. En se référant à la figure 4, le groupe hydraulique 23 transmet également aux bras 20 et 20' un mouvement de pince. En effet, à vide, le système de préhension 19 doit étre en position ouverte pour permettre la prise du touret et les bras 20b et 20'b doivent présenter un écartement supérieur à la distance des deux joues du touret 6. Au contraire, avant d'être soulevé, le touret 6 doit être maintenu serré au moyen des bras 20b et 20b' constituant la pince. A cet effet, des vérins hydrauliques linéaires 32 et 33 actionnés par le groupe hydraulique 23 et dont les corps sont fixés à un axe creux 34 lui-meme solidaire des pignons 26 et 26' et centré sur l'axe CC' permettent à l'-arrière bras 20b et 20b' de coulisser sur l'arbre creux 34. Les pointes 22 et 22' ont pour fonction de centrer le positionnement du touret en position de serrage et d'offrir une bonne sécurité pendant les manutentions. Des détecteurs non représentés sur le dessin contrôlent des états "ouvert" ou "ferme" de chacun des -arrière bras 20b et 20b' de la pince. Dans une version préferée de 1 t invention il est possible de véhiculer et stocker des tourets de façon entièrement automatisée. En reprenant la figure 2 la plate-forme 10 du transstockeur 1 porte également un moteur électrique 28, par exemple à courant continu avec variateur électronique reversible permettant d'imprimer le mouvement de translation horizontale, Cette translation est avantageusement réalisée par moto-réducteur frein ce qui permet de maîtriser parfaitement les accélérations, décélérations et d'obtenir une parfaite précision d'arrêt. Une vitesse maximum peut être définie pour la durée du cycle. La plate-forme 10 porte en outre une armoire électrique 29 et deux pupitres de commande 30 et 31.Chaque pupitre 30 et 31 est disposé à l'une des extrémités de la plateforme 10 dans le sens de translation horizontale. Ils sont symétriques et permettent de commander le chargement ou le déchargement du touret selon que le trantockeur est à une ex trémité de l'allée ou l'autre. Un logement est aménagé également sur la plate-forme 10 pour un opérateur occasionnel afin de faciliter la maintenance. Les pupitres 30 et 31, accessibles du sol pour un opérateur debout derrière le transstockeur 1 de l'autre côté de son cet de fonctionnement compoREntdes voyants, commandes et clavier permettant un fonctionnement entièrement automatisé de chaque cycle d'un programme selon qu'il s'agit de stockage ou de déstockage. Diverses sécurités telles que la détection de la position des bras 20 du système de préhension 19, la détection de la position centrale du système de préhension 19 pour autoriser le mouvement vertical du chariot 13 et le mouvement de translation horizontale de la plate-forme 10 peuvent être prévues selon l'invention et affichées au niveau des pupitres 30 et 31. Le chariot 13 peut en outre être pourvu d'un dispositif de détection des dimensions de tourets lorsqu'ils sont soit au sol, soit sur l'échafaudage 5. En effet, si l'échafaudage comporte des tourets de dimensions différentes il est nécessaire de repérer les dimensions du touret pour positionner le dispositif 19 de préhension et donc le chariot 13 au niveau du centre du touret 6. De tels détecteurs peuvent repé rerssoit le centre des tourets soit le sommet de leurs joues. Cette détection peut être réalisée mécaniquement par contact ou par cellule photoélectrique. Le dispositif de détection des diamètres des tourets sélectionne la rangée des détecteurs de positions verticales correspondant au touret concerné. Cette sélection est mise en mémoire pour le cycle complet de chargement et de déchargement et accessible aux pupitres 30 et 31. Elle s'annule automatiquement lorsque pour un meme numéro d'affichage, au chargement, le détecteur de diamètre repère un nouveau diamètre de touret. Un autre dispositif détecteur, non représenté sur les figures peut également repérer l'état d'une case (vide ou pleine) sur l'échafaudage. Le système de préhension 19 selon l'invention permet par le jeu d'articulation de répartir avantageusement la charge au niveau des articulations sans- risque exagéré pour les bras 20 et 20'. La figure 3 représente des positions de fonctionnement des bras 20 et 20' à l'horizontale à la prise ou la dépose sur un échafaudage et en repli complet, les avant-bras 20a se superposant aux arrière-bras 20b avant d'autoriser le mouvement vertical du chariot 13 ou le mouvement de translation de la plate-forme 10. Cependant il serait également possible , sans changer le procédé de l'invention, de prévoir un mode de transmission du mouvement des arriere- bras20b et 20b' différent mais autorisant également un soulèvement du touret de l'échafaudage puis une translation vers le centre du transstockeur. Lors de son fonctionnement, l'ouverture des bras 20b et 20b' du dispositif de préhension 19 correspond aux dimensions des plus larges tourets (750 mm) tandis que leur fermeture correspond aux plus étroits tourets (630 mm). Quatre typesde dimensions de tourets sont en effet habituellement utilisés : - un diamètre de 1300 mm pour une largeur de 630 mm - un diamètre de 1200 mm, 1400 mm, 1650 mm pour une largeur de 750 mm Un dispositif de commande centralisé accessible au moyen des pupitres 30 et 31 autorise chaque mouvement à savoir la translation horizontale puis la translation verticale et enfin la préhension du touret uniquement conformément à un cycle préenregistré. REVENDICATIONS 1 - Procédé de manutention d'objets à symétrie axiale permettant le transport et le stockage desdits objets carac térisé par le fait qu'on dispose des premiers moyens à translation horizontale, des seconds moyens à translation verticale supportant des troisièmes moyens de préhension desdits objets, lesdits moyens de préhension étant susceptibles d'effectuer un mouvement élévateur associé à un mouvement de translation quasi horizontale, lesdits seconds moyens supportant lesdits troisièmes moyens et étant supportés par les premiers. 2 - Procédé de manutention d'objets à symétrie axiale selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lesdits troisièmes moyens de préhension décrivent un mouvement élévateur important peu après avoir chargé ou déchargé ledit objet à Wmétrie axiale, ledit mouvement élévateur étant suivi dudit mouvement de translation quasi horizontale. 3 - Procédé de manutention d'objets à symétrie axiale selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lesdits troisièmes moyens de préhension décrivent un mouvement élévateur important peu après avoir chargé ou déchargé ledit objet à symétrie axiale, ledit mouvement étant accompagné dudit mouvement de translation quasi horizontale. 4 - Procédé de manutention d'objets à symétrie axiale selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que le mouvement à translation horizontale desdits troisièmes moyens de préhension est effectué dans un plan perpendiculaire à celui desdits premiers moyens à translation horizontale. 5 - Procédé de manutention selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que lesdits moyens de préhension sont pourvus de moyens d'écartement ou de pince, ledit mouvement de pince étant effectué dans un plan perpendiculaire à celui dans lequel le mouvement élévateur associé au mouvement de translation horizontale est effectué. 6 - Procédé de manutention selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que chacun desdits moyens à translation horizontale pour le premier, à translation verticale pour un autre, à mouvement de préhension pour le troisième est indépendant des autres, un dispositif de commande centralisée autorisant toutefois le fonctionnement de chacun d'eux uniquement conformément à un cycle. 7 - Procédé de manutention selon l'une des revendications 1, 2 et 3 caractérisé par le fait qu'on dispose un moyen de repérage de l'axe dudit objet, ledit moyen permettant d'abord un positionnement desdits moyens à translation verticale et autorisant ensuite un écartement ou un mouvement de pince d'une grandeur appropriée. 8 - Procédé de manutention selon l'une des revendications 1,- 2 et 3 caractérisé par le fait qu'on dispose des moyens de repérage du bord supérieur dudit objet, ledit moyen permettant d'abord un positionnement desdits moyens à translation verticale et autorisant ensuite un écartement ou un mouvement de pince d'une grandeur prédéterminée. 9 - Dispositif transstockeur permettant la manutention d'objets à symétrie axiale caractérisé par le fait qu'il comprend essentiellement une plate-forme horizontale coulissant sans frottement dans le plan horizontal, un chariot à mouvement vertical coulissant-le long de piliers verticaux portés par ladite plate-forme et un système de préhension supporté par ledit chariot. 10 - Dispositif selon la revendication 9 caractérisé par le fait que ledit système de préhension est essentiellement formé de deux bras susceptibles d'effectuer un mouvement de rotation dans un plan perpendiculaire à la trajectoire de ladite plate-forme, chacun desdits bras étant capable de s'écarter ou de se rapprocher afin de former pince. 11 - Dispositif selon la revendication 10 caractérisé par le fait que lesdits bras sont formés chacun de deux parties articulées, la première partie etant susceptible de pivoter d'un angle d inférieur ou égal à 900 par rapport à la verticale vers l'un ou I'autre.côté, la seconde partie étant susceptible de pivoter d'un angle (3 par rapport à la première partie, chaque mouvement étant transmis par un groupe hydraulique. 12 - Dispositif selon la revendication 11 caractérisé par le fait que le mouvement de la seconde partie du bras est transmis par l'intermédiaire d'un pignon denté 26 solidaire de ladite seconde partie, ledit pignon 26 étant entraîné par un train épicycloidal de raison k la première partie du bras étant entraînée par un pignon auquel elle est fixée qui est lui-mtme entraîné par un groupe hydraulique. 13 - Dispositif selon la revendication 12 caractérisé par le fait que la raison k représente le rapport du pignon 26 entraînant la seconde partie du bras au secteur denté 24 fixe. 14 - Dispositif selon la revendication 13 caractérisé par le fait que la raison k égale 2. 15 - Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12 caractérisé par le fait qu'un dispositif de repérage connu en soi permet de corriger l'altitude souhaitable dudit chariot élévateur en fonction des dimensions ou de la position du centre du touret à manutentionner. 16 - Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12 caractérisé par le fait qu'un dispositif de repérage connu en soi permet de mesurer le diamètre du touret à manutentionner.