Brevet FR2583396A1 — publié le 19861219

*1 Procédé et dispositif pour le chargement dans un conteneur et le déchargement de ce conteneur de pièces cylindriques. La présente invention concerne la manipulation de pièces cylindriques et notamment de pièces tubulaires. En pratique, la manipulation peut avoir pour but la reprise de telles pièces dans des conteneurs pour assurer l'alimentation de machines d'usinage et le chargement desdites pièces cylindriques ou tubulaires dans des conteneurs en vue de leur stockage, de leur transport à un autre stade d'usinage ou de leur conditionne- ment pour l'expédition. Dans la technique usuelle, les pièces sont chargées le plus souvent en vrac dans le conteneur et, lorsqu'il est néces- saire de les ranger, en général génératrice contre génératrice, dans le couloir d'alimentation d'une machine, elles sont déversées sur un plateau goulotte incliné qui est soumis à des vibrations pour assurer la répartition en un seul lit avec mise en parallèle des pièces. Dans ce type d'appareil, 2 258339.6 les pièces sont soumises à des chocs, ce qui risque de les marquer lorsqu'il s'agit de pièces métalliques ou même de les briser s'il s'agit de pièces en un matériau fragile. On a cherché également à les manipuler par des robots, le robot permettant d'assurer un positionnement parfaitement définie de la pièce tant au chargement qu'au déchargement. La solution du robot est beaucoup plus onéreuse que celle antérieurement connue des couloirs d'alimentation et d'évacu- ation dans lesquels peuvent rouler les pièces cylindriques ou tubulaires et la manipulation pièce par pièce au moyen d'un robot est une opération relativement lente. Le procédé conforme à l'invention pour le chargement en con- teneur et le déchargement à partir dudit conteneur de pièces cylindriques ou tubulaires est caractérisé en ce que i'on utilise un conteneur dont une paroi verticale est amovible, en ce que l'on place ce conteneur devant et à proximité d'une table sur laquelle sont amenées, ou doivent être placées, les pièces cylindriques en appui cote à cote selon leurs généra- trices, avec la paroi verticale amovible du conteneur qui a été enlevée faisant face vers ladite table, la largeur du conteneur perpendiculairement à ladite paroi amovible mise en place correspondant sensiblement à un multiple de la longueur d'une pièce cylindrique, on règle la hauteur du conteneur pour amener légèrement au-dessus du niveau du plan de la table, le niveau inférieur de la couche supérieure ou lit supérieur de pièces cylindriques à décharger ou en dessous de ce niveau le niveau supérieur du lit supérieur des pièces cylindriques déjà chargées dans le conteneur, les pièces d'un lit se trouvant dans le conteneur étant en appui contre les faces latérales dudit conteneur ou les pièces d'une couche se trouvant sur la table, laquelle a sensiblement la largeur d'un lit de pièces dans le conteneur, étant en appui, par les pièces aux extrémités de la couche, contre des taquets placés sur ladite table et transporte en un seul bloc les pièces cylindriques formant un lit, de la table pour les déposer sur la surface supérieure 3 2583396 du lit supérieur de pièces se trouvant dans le conteneur ou à partir du lit supérieur de pièces se trouvant dans le con- teneur pour les déposer sur la table, par un déplacement dirigé selon la direction de la longueur des pièces. Selon une autre caractéristiques on utilise une table dont la largeur en bout est légèrement inférieure à la largeur intérieure du côté de la paroi amovible du conteneur. Selon une autre caractéristique et dans le cas du déchargement, la table sur laquelle doivent être amenées les pièces est, avant le transport des pièces, déplacée en direction du con- teneur et introduite dans celui-ci sensiblement jusqu'au contact de la face verticale la plus proche de l'empilage des lits de pièces. Selon une autre caractéristique et dans le cas du chargement, la table portant les pièces est, avant le transport des pièces, déplacée en direction du conteneur et introduite dans celui- ci pour venir au-dessus de l'emplacement o doivent être déposées les pièces et retirée progressivement vers l'arrière pendant le déplacement relatif des pièces par rapport à la table. Selon une autre caractéristique l'extrémité de la table sur laquelle sont amenées les pièces lors de leur déchargement ou en vue de leur déchargement, est constituée par une tablette articulée sur la table autour d'un de ses bords latéraux, ledit bord latéral venant, en position de recul de la table, au droit du couloir d'alimentation ou du couloir d'évacuation de types connus allant du dispositif à la machine desservie et inversement, lesdits couloirs prolongeant une ouverture dans le bâti portant ladite table et des moyens permettant d'incliner ladite tablette en direction dudit bord latéral. Selon une autre caractéristique et dans le cas du chargement 258339.6 du conteneur, le bâti portant la table comporte une ouverture, sur son bord latéral venant en face du couloir d'évacuation de type connu allant de la machine desservie au dispositif, cette ouverture se trouvant de niveau avec le bord de la tablette opposé à l'articulation dans la position relevée de la tablette et des taquets relevables sont prévus à l'ex- trémité dudit couloir d'évacuation et au droit de ladite ouverture pour retenir les pièces sur ledit couloir et sur ladite table lorsque l'ouverture de la table n'est pas alignée avec la sortie du couloir. Selon une autre caractéristique et lorsque les pièces à mani- puler sont en un matériau magnétique, le dispositif de préhen- sion des pièces est de préférence constitué par un électro- aimant occupant toute la largeur de la table et mobile vers l'avant et vers l'arrière relativement à ladite table. L'électro- aimant présente en effet l'avantage d'avoir une surface active plane qui peut s'appliquer contre la partie supérieure des faces frontales des pièces, indépendamment de leur longueur et de leur section et la puissance de l'électro-aimant peut être facilement modifiée en fonction du poids des pièces pour éviter l'entrainement de pièces adjacentes autres que celles du lit manipulé. Au cours du fonctionnnement l'électro- aimant retenant les pièces par attraction magnétique les fait passer du conteneur sur la table ou de la table sur le lit supérieur de la pile de pièces la plus frontale. Dans le cas de pièces tubulaires fragiles ou en un matériau non magnétique, l'électro-aiment peut être remplacé par un peigne dont les doigts viennent s'engager dans les forages des pièces tubulaires ou dans les canaux subsistant dans la pile entre les pièces cylindriques. Ce dispositif de préhension permet de soulever et déposer les pièces mais le peigne doit être adapté au moins à la section des pièces à manipuler et comporter éventuellement un correcteur de positionnement lorsque la position latérale du lit dans le conteneur varie au-delà d'une certaine tolérance. Selon une autre caractéristique et dans le cas du déchargement de pièces, le bord avant de la table porte une traverse de détection de la face frontale de la pile de pièces constituant le lit situé en-dessous du lit de pièces à décharger, cette traverse de détection commandant par son enfoncement l'arrêt du dispositif moteur commandant l'avance de la table et son inversion sur une faible distance. Selon une autre caractéristique et dans le cas du chargement de pièces, le bord avant de la table comporte un détecteur de la surface du lit supérieur de pièces sur lequel doivent être chargées les pièces, détecteur qui contrôle le mouvement de montée du plateau élévateur portant le conteneur. Selon un autre mode de réalisation le dispositif de réglage de la hauteur du conteneur est constitué par un codeur linéaire dont l'une des parties est portée sur le plateau élévateur supportant le conteneur et l'autre par le bâti de la machine en association avec un automate programmable qui fixe la position initiale et les différentes positions correspondant aux opé- rations successives. L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif conforme à l'invention; la figure 2 en est une vue en plan schématique; la figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle par III-III de figure 2; la figure 4 est une vue en coupe de détail de la partie avant de la table et du bras de préhension et la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 pour un autre mode deréalisation. La machine comporte un bâti 1 de forme rectangulaire sur les deux côtés duquel sont fixées deux glissières 2 horizontales et parallèles. Dans ces glissières 2 coulissent les bords d'une table 3. Sur la partie avant de cette table 3 repose une tablette 4 qui est articulée autour d'une charnière 5. La paroi latérale 6 du bâti et l'aile supérieure 2' de la glissière qui se trouvent 6 2583396 du côté de la charnière 5 sont interrompues sur une longueur 7 qui correspond à la largeur de la tablette 4 de manière que le bord supérieur 7 de la paroi latérale 6 soit de niveau avec le bord latéral de la tablette. De l'autre côté, seule la partie supérieure de la paroi 6 est supprimée sur une même longueur pour donner un bord supérieur 8 de la paroi latérale 6 qui soit légèrement au-dessus du niveau de la table 3. Le coulissement de la table 3 sur les glissières 2 est commandé par un vérin 9 dont l'extrémité de la tige 10 en U du piston est solidarisée avec le bord arrière de la table. Un vérin 11 porté par le bâti est placé de manière à se trouver, en position reculée de la table 3, en-dessous d'une lumière 12 réalisée dans la table 3 à l'opposé de la charnière 5. La tige de ce vérin 11 peut en conséquence soulever la tablette 4 pour évacuer, par dessus le bord 7 en face duquel se trouve un canal d'alimentation, les pièces cylindriques qui ont été amenées sur la tablette ou pour amener le bord de la tablette opposé à la charnière 5 de niveau avec le bord 8 qui peut constituer l'extrémité d'un couloir d'évacuation. Dans ce dernier cas, les pièces descendent le long de la tablette 4 inclinée pour former un lit sur cette tablette, le lit étant appuyé par sa première pièce contre des taquets non représentés qui viennent au-dessus du bord 7. Lorsque le vérin 11 fait descendre la tablette 4, il ferme simultanément une porte au-dessus du bord 8 pour arrêter les pièces cylindriques qui descendent dans le couloir d'évacuation. En face de l'extrémité avant du bâti est monté un plateau élévateur horizontal 13 dont les déplacements verticaux sont commandés par un vérin 14. Sur le plateau élévateur 13 peuvent être montés, en étant parfaitement centrés par des taquets , des conteneurs 16 destinés à recevoir des pièces p notamment cylindriques et tubulaires qui sont disposées par lits 1, les lits formant des empilages e. Dans la figure 1, on a représenté un conteneur comportant deux empilages de huit lits. La paroi 17 du conteneur est amovible de manière que les faces frontales des pièces de l'empilage se trouvant contre cette paroi soient à nu. Cette paroi 17 peut être constituée par exemple par deux demi-portes ouvrantes articulées le long de leurs bords verticaux sur les bords verticaux des faces latérales du conteneur et rabattables sur lesdites faces latérales. Cette paroi 17 est de préférence constituée dans les conteneurs utilisés pour des pièces de longueurs variables, par une double cloison dont l'épaisseur est réglable pour que la paroi 17 constitue, après mise en place, surface d'appui pour la face avant de l'empilage frontal. Dans le cas d'une machine utilisée pour le déchargement un détecteur 18 monté en bout de la tige d'un vérin 19 peut être amené au-dessus du plateau élévateur 13 pour détecter la position du lit supérieur de pièces et commander le vérin 14 de manière que le lit supérieur 1 de l'empilage e frontal soit au niveau voulu par rapport au niveau de la table. Dans le cas d'une machine utilisée pour le chargement un détecteur équivalent est monté sous le bord avant de la table pour commander le vérin 14 de manière que la table se trouve avant le début du processus de chargement à une faible hauteur au- dessus du lit supérieur de pièces sur lequel va être déposé un nouveau lit de pièces. Le dispositif comporte encore un bras de manipulation 20 susceptible de recevoir un déplacement selon la direction de déplacement de la table 3 par l'intermédiaire d'un vérin 21. Comme illustré à la figure 2, l'extrémité de la table 3 sur- montée par la tablette 4 pénètre, en étant entrainée par le vérin 9, entre les deux parois latérales du conteneur 16. Dans la face avant de cette table est montée coulissante par un certain nombre de doigts 22 coulissant dans des forages longitudinaux 23 de la table, une réglette 24. Cette réglette est sollicitée vers la position sortie par des ressorts 26 et sa course est limitée par un ergot 27 porté par un doigt 22 se déplaçant dans une saignée 28. Dans sa position la plus en arrière, l'ergot 27 ferme le micro-contact d'un circuit 29 qui commande l'arrêt de l'alimentation du vérin 9 et un léger revAI= de la table. Au cours de l'avance de la table, la réglette 24 vient en butée contre la face terminale d'un lit 12 de l'empilage le plus frontal des pièces dans le con- teneur 16. Ce lit se trouve comme exposé ci-dessus à un niveau réglé par le détecteur 18 commandant le vérin 14 et est le deuxième lit dans le cas o l'on doit décharger le lit 1 (Fig. 4). Dans le cas du chargement d'un nouveau lit, la réglette 24 vient en appui contre un lit 11 déjà chargé dans une pile plus proche de la paroi de fond que la nouvelle pile en formation ou contre ladite paroi de fond, la table se trouvant au-dessus du lit sur lequel doit être chargé ce nouveau lit. L'organe de préhension et de manutention des pièces est par exemple en cas de déchargement des pièces constitué par une traverse 30 montée au bout de la tige du vérin 21. En avant de cette traverse 30 est montée une bobine électromagnétique plate 31 qui est articulée à sa partie inférieure en 32 à l'extrémité de doigts 33 coulissant dans les forages longi- tudinaux de la traverse 30 et qui est maintenue élastiquement à sa partie supérieure par des ressorts 34. Les doigts 33 sont repoussés par des ressorts 35 et leur course est limitée par des ergots 36 se déplaçant dans une saignée 37. En fin de course arrière l'un des ergots 36 ferme le micro-contact d'un circuit 38. Quand la bobine 31 est repoussée vers l'arrière du fait de sa butée contre la face frontale du lit l1, lors de son avance par le vérin 21, l'ergot 36 établit le contact dans le circuit 38. La bobine 31 est alors mise sous tension et attire les pièces constituant le lit 11. L'alimentation du vérin 21 est simultanément coupée. Le vérin 14 est alors mis à l'échappement pour que le conteneur 16 descende d'une valeur réglable, les pièces du lit 11 se trouvant de ce fait soulevées au-dessus des pièces du lit 12' Le vérin 21 revient alors en arrière et amène le lit de pièces au-dessus de la tablette 4. Au moment Q( les pi-es-son.t cau-dssus de la tablette 4, position qui est etetée.par tout muye conuai, l'alimentation de la bobine 258339E 31 est réduite puis coupée. Sous le poids des pièces fixées sur la face avant de la bobine 31 celle-ci bascule autour de l'axe 32, le mouvement étant amorti par les ressorts 34 jusqu'à ce que les pièces prennent appui par une extrémité sur la tablette 4, puis leur autre extrémité glisse sur la face avant de la bobine jusqu'à ce que le lit soit en appui sur la tablette 4. L'alimentation de la bobine est alors complètement coupée et le vérin 21 recule le bras de préhension. Le vérin 9 ramène ensuite la table 3 et la tablette 4 portant 1l1e lit de pièces 11 vers l'arrière. Lorsque le vérin 11 se trouve au-dessous de la lumière 12 il est allongé, ce qui incline la tablette 4 par rotation autour de la charnière et les pièces R constituant le lit il sont évacuées en passant au-dessus du bord 7 de la paroi latérale 6 du bâti 1. Lorsque le dernier tube est évacué de la tablette 4, un détecteur commande la mise à l'échappement du vérin 11 et la tablette 4 redescend s'appliquer sur la table 3. Le dispositif de préhension et de manipulation des pièces ci-dessus décrit peut également être utilisé pour le chargement des pièces dans le conteneur mais il peut être simplifié puisqu'il a seulement pour rôle de maintenir les pièces en place pendant le recul de la table pour que lesdites pièces tombent en basculant sur le lit inférieur de pièces. Dans le mode de réalisation de la figure 5, la bobine 31 est remplacée par une seconde traverse 40 qui peut coulisser verticalement dans des glissières latérales d'un bloc formant tête de préhension 41 sous l'attraction de micro-vérins 42 d'axes verticaux. Dans la traverse 40 sont montées, avec un écartement correspondant à l'écartement des tubes 2 dans le lit, des dents 43 qui forment un peigne horizontal. Le bloc de préhension 41 est monté sur la traverse 30 de la même manière que la bobine électromagnétique 31. Lorsque le vérin 21 avance 351a tête de préhension 20 ainsi constituée avec la traverse à mi-hauteur, les dents 43 s'engagent à raison d'une dans chaque tube. Lorsque la butée de la traverse 40 sur la face d'extrémité des tubes du lit 11 ferme le contact 38, l'alimen- tation du vérin 21 est arrêtée et les micro-vérins 42 sont alimentés pour soulever la traverse 40 qui entraine avec elle les tubes du lit supérieur 11. Le vérin 21 est alors inversé pour amener les tubes suspendus aux dents 43 au-dessus de la tablette 5. L'alimentation des micro-vérins 42 est inversée, ce qui dépose les tubes sur ladite tablette et le vérin 21 recule alors au maximum en laissant le lit 11 sur la tablette 4 après quoi le fonctionnement se poursuit comme décrit ci- dessus avec référence à la figure. 4 Au lieu de pénétrer dans les tubes du lit 1, les dents 43 de largeur et de section adéquates pourraient pénétrer dans les vides entre les surfaces périphériques de pièces cylindrique: empilées. Lorsque le plateau élévateur 13 se trouve dans la position complètement relevée, le retour du vérin 9 commande le retour du vérin 14 à sa position de départ, l'arrêt du cycle et le déclenchement d'un avertisseur sonore ou lumineux. 2583;396 Revendications 1. Un procédé pour le chargement en conteneur et le décharge- ment à partir dudit conteneur de pièces cylindriques ou tubulai- res, caractérisé en ce que l'on utilise un conteneur (16) dont une paroi verticale (17) est amovible, en ce que l'on place ce conteneur devant et à proximité d'une table (3) sur laquelle sont amenées, ou doivent être placées, les pièces cylindriques en appui cote à cote selon leurs gé- nératrices avec la paroi verticale amovible (17) du conteneur qui a été enlevée faisant face vers ladite table (3), la largeur du conteneur perpendiculairement à ladite paroi amovible mise en place correspondant sensiblement à un multiple de la longueur d'une pièce cylindrique (_), on règle la hauteur du conteneur pour amener légèrement au-dessus du niveau du plan de la table, le niveau inférieur de la couche supérieure ou lit supérieur (1) de pièces cylindriques à décharger ou en dessous de ce niveau, le niveau supérieur du lit supérieur de pièces cylin- driques déjà chargées dans le conteneur, les pièces d'un lit se trouvant dans le conteneur étant en appui contre les faces latérales dudit conteneur ou les pièces d'une couche se trou- vant sur la table, laquelle a sensiblement la largeur d'un lit de pièces dans le conteneur, étant en appui, par les pièces aux extrémités de la couche, contre des taquets placés sur ladite table et transporte en un seul bloc les pièces cylin- driques formant un lit, de la table pour les déposer sur la surface supérieure du lit supérieur de pièces se trouvant dans le conteneur ou à partir du lit supérieur de pièces se trouvant dans le conteneur pour les déposer sur la table, par un déplacement dirigé selon la direction de la longueur des pièces. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise une table (3) dont la largeur en bout est légèrement inférieure à la largeur intérieure du côté de la paroi amovible (17) du conteneur. 258339.96 3. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans le cas du déchargement la table (3) sur laquelle doivent être amenées les pièces est, avant le transport des pièces, déplacée en direction du conteneur (16) et introduite dans celuici sensiblement jusqu'au contact de la face verticale la plus proche de l'empilage des lits de pièces. 4. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans le cas du chargement, la table (3) portant les pièces est, avant le transport des pièces, déplacée en direction du conteneur et introduite dans celui- ci pour venir au-dessus de l'emplacement o doivent être déposées les pièces et retirée progressivement vers l'arrière pendant le déplacement relatif des pièces par rapport à la table. 5. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'extrémité de la table (3) sur laquelle sont amenées les pièces lors de leur déchargement ou en vue de leur déchargement, est constituée par une tablette (4) articulée sur la table autour d'un de ses bords latéraux (5), ledit bord latéral venant, en position de recul de la table, au droit du couloir d'alimentation ou du couloir d'évacuation de types connus allant du dispositif à la machine desservie et inversement, lesdits couloirs prolongeant une ouverture dans le bâti portant ladite table et des moyens permettant d'incliner ladite tablette en direction dudit bord latéral. 6. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 5, caractérisé en ce que, dans le cas du chargement du conteneur le bâti portant la table (3) comporte une ouverture (8), sur son bord latéral venant en face du couloir d'évacuation de type connu allant de la machine desservie au dispositif, cette ouverture se trouvant de niveau avec le bord de la ta- blette (4) opposée à l'articulation (5) dans la position re- levée de la tablette et des taquets relevables sont prévus à l'extrémité dudit couloir d'évacuation et au droit de ladite ouverture (8) pour retenir les pièces sur ledit couloir et sur ladite table lorsque l'ouverture de la table n'est pas alignée avec la sortie du couloir. 7. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un bâti (1) portant des glis- sières (2) sur lesquelles peut coulisser une table (3) sous l'action d'un vérin (9) ladite table pouvant faire saillie à une extrémité du bâti, un plateau élévateur (13) placé en face de ladite extrémité du bâti et susceptible de porter en le centrant un conteneur (16) dont la paroi (17) dirigée vers la table est amovible, des moyens (18) pour commander, par détection du niveau des lits de pièces dans le conteneur (16), le vérin (14) du plateau élévateur et un organe de préhen- sion (20) commandé par un vérin (21) pour faire passer en bloc un lit de pièces de la table (3) sur le lit supérieur - de pièces dans le conteneur (6) ou inversement ce lit supérieur sur la table (3). 8.Un dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité de la table (3) sur laquelle sont amenées les pièces lors de leur déchargement ou en vue de leur chargement est constituée par une tablette (4) articulée sur la table autour d'un de ses bords latéraux (5), un vérin (11) permettant d'incliner la tablette par rotation autour de la charnière (5) lorsque celle-ci est en coïncidence avec les couloirs d'alimentation et d'évacuation de la machine desservie. 9. Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le dispositif de préhension des pièces est constitué par un électro-aiment (31) occupant toute la largeur de la table (3) et mobile vers l'avant et vers l'arrière relativement à ladite table. 10. Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le dispositif de préhension des pièces est constitué par un peigne (43) dont les doigts viennent s'engager dans les forages des pièces tubulaires ou dans les canaux subsistant dans la pile entre les pièces cylindriques. 11. Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que, dans le cas du déchargement de pièces, le bord avant de la table porte une traverse (24) de détection de la face frontale de la pile de pièces, constituant le lit situé en dessous du lit de pièces à décharger, cette traverse de détection commandant par son enfoncement l'arrêt du dispo- sitif moteur (9) commandant l'avance de la table (3) et son inversion sur une faible distance. 12. Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que, dans le cas du chargement de pièces, le bord avant de la table (3) comporte un détecteur de la surface du lit supérieur de pièces sur lequel doivent être chargées les pièces, détecteur qui contrôle le mouvement de montée du plateau élévateur (13) portant le conteneur (16). 13. Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de la hauteur du conteneur est constitué par un codeur linéaire dont l'une des parties est portée sur le plateau élévateur supportant le conteneur et l'autre par le bâti de la machine en association avec un automate programmable qui fixe la position initiale et les différentes positions correspondant aux opérations succes- sives.