Brevet FR2507942A1 — publié le 19821224

Disposit d'alimentation et d'évacud @@@@@@@omatiques de pièces en fil pour soudeuse en bout. La présente invention concerne un dispositif d'alimentation et d'évacuation automatiques, avec stockage de pièces en fil, notamment de cadres ou d'étriers d'armatuxes pour béton armé, pour machine a souder en bout. Le domaine des articles industriels en fil est étendu et porte sur le matériel de manutention et de stockage tel que les conteneurs, les chariots, les cageots et paniers, les rayonnages de magasins et autres, sur, es cages pour petits animaux, les présentoirs publicitaires et les pièces en fil telles que, par exemple, les armatures pour béton armé. Comme le montre la Fig. 1 annexée à la présente demande, ces pièces 1 sont constituées par un é@@ier ou un cadre 1 en acier façonné, qui est fermé sur lui-même en 2 par soudure électrique par résistance en bout. La figure montre schématiquement différentes formes de telles pièces : carré (a), rectangle (b), anneau à côtés longitudinaux parallèles (c), trapèze (d), forme plus complexe (e), etc.. à titre d'exemples. Dans l'état de la technique, on connait déjà diverses machines destinées à effectuer sépa@ément les opérations nécessaires de façonnage de la pièce en fil et de soudage en bout par résistance. Dans ces dernières, un opérateur doit saisir la pièce, a présenter da.ns les mors J chine à souder et enlever ensuite la pièce soudée, ce qui impose urt temps de cycle de travail important. et un stockage trop long entre le façonnage et le soudage, pouvant être la cause d'un début d'oxydation de l'acier. Pour obvier à ce défaut, 11 existe des machines automatiques à former et à souder des @adres. Elles évitent assurément les manutentions et le stockage entre les diverses opérations, mais ne permettent qu'un faible cadence, nécessitent des réglages importants et ne permettent pas la fabrication de petites pièces telles que des cadres ou étriers pour béton armé Enfin on connaît une machine réalisant une alimentation automatique d'une soudeuse en bout. Cette ma- chine, utilisable seulement pour la distribution de pièces de grande taille, réalise une alimentation à quatre postes au moyen d'un système rotatif à quatre bras situés dans un plan oblique et portant les pièces, en pressentant successivement à la soudeuse les pièces enfilées sur les bras.Cette machine permet, certes, le chargement des pièces pendant son fonctionnement, mais entraine une perte de temps importante pendant la rotation et donc une cadence limitée de production. En outre, l'opérateur est immobilisé à son poste de travail par le chargement des pièces sur les bras et par la rotation du dispositif. Enfin, dans cette machine, les pièces tombent en vrac dans un bac et donc il est ensuite nécessaire de trier et de ranger les différentes pièces pour les opérations subséquentes d'assemblage. C'est pourquoi la présente invention a pour but de réaliser un dispositif d'alimentation et d'évacuation avec stockage automatique pièces en fil, de préférence des cadres ou étriers de petite taille pour béton armé, pour une machine à souder en bout, évitant les inconvénients indiqués précédemment et notamment supprimant tout réglage, améliorant nettement la cadence de travail et en assurant une réception automatiquz des pièces une fois soudures. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que le dispositif d'alimentation et d'évacuation avec stockage comporte un chariot mobile à déplacement alternatif prélevant d'un chargeur fixe les pièces à souder une par une pour les positionner entre les mors et les électrodes de la machine à souder, ainsi qu'un dispositif d'évacuation des pièces disposé au-dessous du chariot et en saillie vers la machine à souder par rapport au chargeur, pour recevoir et transférer la pièce à un dispositif de stockage automatique approprié. Ainsi, après un empilage manuel des pièces a souder dans le chargeur, le dispositif selon l'invention permet une alimentation automatique continue de la machine à souder en bout avec les pièces en fil ainsi qu'une réception continue et automatique des pièces soudées avec orientation précise des soudures, grâce au transfert avec guidage desdites pièces pour leur stockage. Aucun tri manuel n'est plus nécessaire et la cadence de travail est grandement accrue, de l'ordre de, par exemple, 3000 pieces/heure, ce qui est bien supérieur à la cadence de l'ordre de 1600 pièces soudées/heure de la machine d'alimentation automatique connue de l'art antérieur. Selon-une forme de réalisation avantageuse et préférée, le chargeur est en forme de trémie verticale, logeant les pièces à souder empilées et débouchant au niveau du chariot mobile qui est formé d'un support horizontal portant une plaque destinée à repousser la pièce en fil située au bas du chargeur, jusqu'd la machine à souder à chaque déplacement du chariot. Grâce a cette disposition, les pièces empilées dans le chargeur, prennent appui sous l'effet de leur propre poids sur le support du chariot, la pièce inférieure étant, de ce fait, placée automatiquement-devant la plaque la repoussant jusqu'S la machine à souder et ayant une faction de tiroir, ce qui simplifie le dispositif selon l'invention, tout en lui conférant une grande fiabilité, sans aocrochage, ni coincement des pièces dans le chargeur. Selon une caractéristique appropriée de llinvention, la plaque est amovible et comporte, sur son bord avant tourné vers la machine à souder, un aimant destiné à maintenir la pièce pendant son transport du chargeur à la machine à souder. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessirs annexés, sur lesquels - la Fig. 1 (a, b, c, d, e), mentionnée prd- cédemment, montre différentes formes de pièces à souder petr une soudeuse en bout; - la Fig. 2 représente un schéma de principe du dispositif selon l'invention; - la Fig. 3 montre une vue en perspective de trois-quarts face du dispositif conforme à l'invention; - la Fig. 4 montre des moitiés de deux typesde chargeurs utilisables dans le dispositif des Fig. 2 et 3; - la Fig. 5 montre une vue en perspective et de dessus du dispositif de la Fig. 3; - la Fig. 6 représente une vue de détail du dispositif de la Fig. 3;; - la Fig. 7 montre des schémas simplifiés du chariot du dispositif selon l'invention, permettant d'expliquer certains réglages; - la Fig. 8 est une vue en plan du dispositif d'évacuation du dispositif selon la présente invention; - la Fig. 9 est une vue en élévation latérale de l'extrémité inférieure du dispositif d'évacuation et du dispositif de stockage automatique des pièces soudées. Dans le cours de la description, on se reportera indistinctement aux différentes figures sur lesquelles des pièces ou parties identiques sont désignées par des chiffres de référence identiques. Sur le schéma de principe du dispositif de l'invention, représenté sur la Fig. 2, la référence 3 désigne un chargeur vertical dans lequel sont empilées des pié- ces à souder (cadres ou étriers) 4 disposés horizontalement et dont le dernier du bas de la pile repose sur un chariot. 5 formé par un support plat représenté dans sa position de repos et qui s'étend en grande partie sous le chargeur. Cet ensemble est disposé en face d'une machine à souder en bout, désignée globalement par la référence 6 et formée par des mors 7 et des électrodes 8. Au-dessous du chariot 5 se trouve disposé un dispositif 9 d'évacuation des pièces, telles que la pièce 10, constitué par un plan incliné disposé en saillie par rapport au chargeur 3 en direction de la machine à souder 6. Ce plan incliné se termine, à sa partie inférieure, au niveau d'un dispositif de stockage désigné globalement par la référence 11 et se composant d'une butée 12, par exemple une plaque verti@@@a et une breb 13 de réception des pièces soudées, telle que 10. Pa.@surs; le ch@riot 5 comporte sur sa face supérieure une plaque 14 dont le bord avant, parallèle au bord du chargeur 3 et donc des plèces à souder 4, un aimant 15 et ce, de telle manière que le bord arrière de la pièce a suer inférieure 4 ' est. iispose en vis-à-vis de l'aimant 15. Le principe de fonctionnement de l'ensemble est le suivant : Lors de l'empilage des pièces à souder 4 dans le chargeur 3, la pièce inférieure 4' vient en contact avec le chariot 5, juste en face de la plaque 14 portant l'aimant 15 et dont l'épaisseur est sensiblement égale au diamètre du fil formant la pièce. Le chariot 5, que est mobile avant un mouvement horizontal rectiligne et alternatif, entraîne lors de son avance vers la machine à souder 6, la pièce à souder inférieure 4', maintenue par l'aimant 15 contre la plaque 14, en l'amenant dans la position de la pièce 10 entre les mors 7 et les électrodes 8 de la machine à souder (la position avancée de fin de course du chariot 5 est repérée par la référence 5').Les mors 7 pincent alors la pièce et commandent le cycle de soudage, alors que le chariot 5 recule dans sa position de dpart de droite en permettant la sélectfon d'une nouvelle pièce à souder 4. Fnfin, une fois terminé le soudage, les mors 7 s'ouvrent en libérant, de ce fait, la pièce 10 qui tombe sur le dispositif d'évacuation 9, dont l'inclinaison permet la descente par gravité, de la pièce 10 qui vient heurter la butée 12 limitant la descente de la pièce 10, qui tombe alors sur l'extrémité supérieure d'une broche de stockage 13, sur laquelle elle conlisse librement, par gravité. Cl-après, on va décrire de façon déta @lée une forme de réalisation préférée du dispositif selon l'invention, représentée selon une vue en pe@spectivc d'ensemble sur la Fig. 3. en se reportant aux différentes vues de dé tail représentées sur les Fig. 4 à 8 Sur la Fig. 3, on voit que le dispositif conforme à l'invention est installe: sur une structure de support désignée globalement par la reference 16 et comportant une table 17 supportée par quatre pieds 18. La table 17, qui porte le chargeur 3 (Fig. 4, 5), est munie d'une découpe 19 correspondant à l'ouverture dudit chargeur.Au-dessous de la table 17 se trouve disposé le chariot 5 qui peut coulisser contre la table, d'une manière représentée plus en détail à la Fig. 5, tandis que le dispositif incliné d'évacuation 9, représenté de façon détaillée sur les Fig. 6 et 7, est fixé sur des montants horizontaux 1 de la structure de sup port de l'ensemble, de meme que le dispositif de stockage il des pièces soudées (Fig. 7). Sur la Fig. 3, le chargeur 3 représenté con- cerne des étriers à bords parallèles et arrondis à leurs extrémités. Sur les Fig. 4a, 4b, on a représenté le chargeur 3 dans ses deux formes de realisation principales. Le chargeur 3, qui est destiné à recevoir les pièces 4 et à les maintenir empilées pour la sélection par le chariot 5, est realisé sous la forme de deux parties symétriques, telles que 20 ou 21 et permettant de retenir des pièces à souder 4 possédant des formes différentes. Ainsi, le demi-chargeur 20 se compose d'un élément de cornière vertical 22, muni d'une base 23 de fixation à la table 17 et dont la section en coupe transversale est en forme de U et dont l'extrémité supérieure est évasé vers l'exterieur du chargeur 3, ce qui permet une insertion aisée des pièces 4 par le haut du chargeur.La section en U des éléments 20 correspond au cas de la Fig. 3, pour des étriers a bords parallèles et extrémités arrondies. Le demi-chargeur 21 de la Fig. 4 se compose salement d'une base de fixation 24 portant un premier élé- ment de cornière 25 solidaire d'un montant latéral 26 en forme d'aile verticale et un second élément de cornière 27 parallèle au premier, ces éléments de cornièxe possédant une section en coupe transversale en forme de L. Cette forme permet donc de réaliser un chargeur pour cadres ou étriers de forme carrée ou rectangulaire. Dans tous les cas, on peut prévoir des lu mières 28 (Fig. 5) dans les bases 23, 24, fixées par des boulons à la table 17, ce qui permet de régler aisément l'Ecar- tement des éléments de cornière 22, 25, 27 en fonction de la taille des pièces à souder. Sur les Fig. 3, 5 et 6, on peut voir le chartot 5 et son système de fixation et de déplacement. Le cha rXqt 5 est constitué par un support horizontal en forme de plaque, coulissant au moyen de roulements axiaux 30 sur deux arbres de précision 29 portés dans des paliers d'extrémité 31 solidaires de la table 17. Ce déplacement du chariot 5, selon un mouvement alternatif, est obtenu au moyen d'un vé- rin à double effet 32, dont l'extrémité avant (tournée vers la machine à souder 6) est reliée par une équerre 33 à la partie inférieure avant du chariot 5 et dont l'extrémite arrière est raccordée par une chape à roture 34 et une équerre 35 à 'l'extrémité arrière de la table 17. Le chariot 5 porte, comme indiqué précédemment, la plaque supérieure 14 munie de l'aimant 15. Selon une forme de réalisation préférée, cette plaque est composée en réalité de trois parties (voir Fig. 7), à savoir, la plaque 14 proprement dite fixe et deux petites plaques amovibles 36, 37, ce qui permet de régler différents écarte- ments entre le bord avant des plaques 14, 36 ou 37 et la face avant 38 du chargeur 3, en fonction des différentes tailles des pièces à souder, l'extrémité avant du chariot devant se situer, pour toute pièce à souder, à une cote constante x du bord 38 pour permettre l'engagement du joint à souder entre les mors 7 et les électrodes 8 de la machine à souder en bout 6. Naturellement, chaque plaque 15, 36 et 37 est munie d'un aimant afin d'éviter des réglages trop longs.Enfin, selon une variante, on peut, sinon prévoir trois plaques amovibles, a savoir la plaque 14 et des plaques équivalant l'une à l'ensemble plaque 14 plus plaque 36, et l'autre à l'ensemble plaque 14 plus plaque 36, plus pla- que 37. Dans tous les cas, ces plaques forment l'ensemble destiné à maintenir les pièces pendant l'avance du chariot 5, la descente des pièces 10 ne s'effectuant que lorsque le chariot S est totalement reculé. En ce qui concerne la machine à souder en bout 6, il peut s'agir de toute soudeuse de type classique connu dans la technique, dans laquelle les électrodes 8 sont plates, tandis que les mors comportent un "Vw permettant le centrage et le serrage du fil sur la soudeuse. Entre la machine à souder 6 et le dispositif selon l'invention, on peut prévoir une liaison mécanique réglable, non représentée, du type barre ou tige filetée et qui permet, une fois effectué le réglage, de maintenir les deux machines bloquées l'une par rapport a l'autre. De mime, il est prévu, entre la machine à souder 6 et le dispositif selon l'invention, une liaison électropneumatique, non représentée, permettant la synchronisation des mouvements, par exemple, le chariot 5 donnant l'ordre de soudage, tandis que la fermeture des mors 6 donne l'ordre du recul du chariot. Le dispositif 9 d'évacuation des pièces 10 une fois soudées, est constitué par une rampe oblique 38 (Fig. 8) a guides latéraux verticaux réglables 39, qui permet la réception des pièces 10 après soudure (a sa partie supErieure) et l'orientation du joint soudé. A son extrémits inférieure, se trouve disposée une petite plaque verticale 12 formant butée, solidaire par exemple de la rampe 38. Le dispositif de stockage 11, situé en contrebas, est formé par une broche de réception oblique 13 montée sur un support vertical mobile 40, sur lequel est, en outre, montée une seconde broche 41 parallèle a la première broche 13 ayant la même fonction et utilisée lorsque la première broche est pleine. Ci-après,. on va décrire de façon détaillée le fonctionnement du dispositif d'évacuation 9 et du dispositif de stockage 11. Lorsque la machine à souder a effectué son cycle, *es mors 7 s'ouvrent avec recul du chariot 5, peu avant leur cuverture; la pièce soudée 10 @ombe alors sur la rampe inclinée 38 du dispositif d'évacxation 9, constituée, par exemple, en tôle d'acier, entre les guides latéraux 39, qui sont réglables suivant la pièce au moyen de systèmes appropriés. tels que boulons de fixation 12 solidaires des guides et s'engageant dans des lumières latéraies 43 ménagées dans le pian incliné 9, de part et d'autre des guides 19. La pièce 10 descend alors par gravité jusqu'à venue en contact sur la butée 12. Cette butée est placés de manière que le centre de gravité de la pièce se situe, au moment du contact de la pièce 10, sur elle-même, légèrement au-delâ du bord de l'extrémité inférieure de la rampe cblique 38, ce qui a pour conséquence que la pièce 10 basoule autou@ dudit @ord jusqu'à s'enfiler sur la broche en service 13, inclinée en sens inverse de la rampe, de manière que les pièces viennent par gravité se ranger côte à côte sur la br@@ke @@@@ 9, La broche récaptrice 13 (ou 41) est spicifique aux pièces et pour un étrier, elle @@@@ une section cir culaire, alors que pour un cadre elle auwe la s@@@ion q'un large plat.C'est précisément la forme de a broche qui permet d'orienter les joints soudés de fadon régulière, bar, dès l'ouverture des mots 7, la pièce en forme de cadre se trouve guidée et, en raison de sa forme, conserve son orientation, les joints soudés se trouvant dans la partie supérieure. Pour les pièces on forme d'étriex, la br@cht 13 (ou 41) aurait pu avoir la même forme que pour les pièces "cadres", mais de par leur forme, les étrier@ auraient pu chan ger de sens sur le plan incliné, et il a dun@ fallu @enter leur descente (Fig. 8). De même à la sordure, la pièce en forme d'étrier est orientée comme représenté sur la Fig. 5. Ainsi, pour changer le sens d'orie@tation des pièces, on peut prévoir un déflecteur spécifigue 44 (of, Fig. 5) permettant de faire pivoter la pièce à souder de façon régulière. Ensuite la pièce est guidée par les quides latéraux 39 du dispositif d'évacuation 9 et 3) técep- tion s'effectue sur l'une cu l'autre des broches 13, 41, REVENDICATIONS 1 ) - Dispositif d'alimentation et dtévacua tion automatiques avec stockage de pièces en fil (4, 4', 10) notamment de cadres ou d'étriers d'armatures pour béton armé, pour machine à souder en bout, caractérisé en ce qu'il comporte un chariot mobile (5) à déplacement alternatif prEle- vant d'un chargeur fixe (3) les pièces à souder (4, 4') une a une, pour les positionner entre les mors (7) et les électrodes (8) de la machine à souder (6), ainsi qu'un disposi- tif (9) d'évacuation des pièces, disposé au-dessous du chariot (5) et en saillie vers la machine à souder (6) par rap- port au chargeur (3), pour recevoir et transférer, en la guidant, la pièce (10) à un dispositif (11) de stockage automatique approprié. 20) - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chargeur (3) est en forme de trémie verticale logeant les pièces à souder (4) empilées et débou- chant au niveau du chariot mobile (5) formé d'un support horizontal portant une plaque (14) destinée à repousser la pièce en fil (4') située au bas du chargeur (3) jusqu'à la machine à souder (6) à chaque emplacement du chariot. 3 ) - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque (14, 36, 37) est amovible et comporte, sur son bord avant tourné vers la machine à souder (6), un aimant (15) destiné à maintenir la pièce à souder (10) pendant son transport du chargeur (5) à la machine à souder (6). 40) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la plaque (14) possède une épaisseur correspondant approximativement au diamètre du fil formant la pièce (4, 10). 50) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs plaques (14, 36, 37) possédant des tailles diffé- rentes adaptées aux différentes tailles des pièces à souder (4, 10) de sorte que le bord arrière de ces dernières est toujours situé en contact avec la plaque (14) munie de son aimant (15). 60) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il est prévu une plaque fixe (14') portée par le support du chariot (5) et disposée de sorte que l'écartement entre son bord avant et le bord avant (38) du chargeur (3), tourné vers la machine à souder (6), correspond a-la-plus grande taille des pièces à souder et deux petites plaques complémentaires (36, 37) pouvant être juxtaposées à la plaque fixe (14) entre celleci et le bord du chargeur (3), de manière b laisser subsister entre leur bord avant et le bord avant (38) du chargeur un espace correspondant respectivement a deux autres tailles plus petites de pièces à souder (4, 10). 70) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications S et 6, caractérisé en ce que les plaques (14, 36, 37) sont fixes au support du chariot par des liaisons à vis. 80) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système d'entrainement du chariot mobile (5) est un vérin de commande (33) à double effet, solidaire d'une table fixe (17) et manoeuvrant le support du chariot (5) qui circule sur des arbres de précision (29) par l'intermédiaire de roulements axiaux (30). 90) - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chargeur (3) se compose de deux demi-chargeurs symétriques enserrant les pièces à souder (4, 10) et dont le contour transversal intérieur correspond au contour extérieur desdites pièces. 100) - Dispositif selon la revendication 9, caractérise en ce que chaque demi-chargeur est formé d'un ou deux éléments de cornière (22, 25, 27) dont la section transversale est en forme de L ou de U, et dont l'extrémité supérieure est évasée vers l'extérieur, afin de permettre une insertion aisée des pièces (4) par le haut du changeur (3). 110) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif (9) d'évacuation automatique des pièces soudées (10) est for mé d'une rampe oblique (38) à guides latéraux (39) amenant les pièces (10) de la zone de la machine à souder (6) jusqu'à une buté de fin de course (12) au niveau du dispositif de stockage (11). 120) - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif de stockage (11) est situé .en contrebas de l'extrémité inférieure du dispositif d'évacuation (9) et se compose, d'au moins une broche oblique (13, 41) inclinée en sens inverse de la rampe (38) et située du même cuité que celle-ci, par rapport à la butée de fin de course (12). 130) - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la butée de fin de course (12) est constituée par une petite plaque verticale perpendiculaire au plan axial de la rampe (38). 140) - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la ou les broches de stockage (13, 41) possèdent une section transversale circulaire, carrée ou rectangulaire, adaptée a la forme de la pièce soudée (10).