Brevet FR2575099A1 — publié le 19860627

EntrepSt à palettes. La présente invention concerne un entrepSt à palettes, notamment un entrepSt à palettes devant être relié à au moins un centre d'usinage, à une machine-outil à commande numérique, ou à tout autre machine ou dispositif, les palettes d'usinage et/ou les palettes de transport et les pièces fixées sur elles, s'il yen a, étant disposées dans cet entrepôt de manière à être stockées sur plusieurs étages placés les uns au-dessus des autres. Pour améliorer la fiabilité du fonctionnement et le degré d'utilisation des machines-outils, on a cherché à automatiser ces machines à un degré toujours plus prononcé. En dehors des circonstances mentionnées ci-dessus, l'automatisation apporte également d'autres avantages considérables, comme par exemple le fait que l'usinage peut être réalisé soit totalement sans personnel, soit avec un personnel réduit pendant une période de temps relativement longue, par exemple pendant la durée d'une équipe. Si une machine-outil ou une machine en général est supposée fonctionner pendant une longue durée sans personnel de service, il faut qu'il existe un stock important de flans à proximité de la machine, les pièces à usiner provenant de ce stock, placées sur des palettes d'usinage, étant amenées au centre d'usinage en vue d'être usinées. Habituellement, les palettes sont stockées par rapport à la machine-outil ou au centre d'usinage dans un plan qui est généralement le niveau du plan de travail de la machine-outil ou le plan du sol. Cependant, un inconvénient considérable qui en découle est la surface au sol importante qui est nécessaire, ce qui fait qu'il n'est pas possible de maintenir un stock important en liaison avec un centre d'usinage. Ceci se traduit de son côté par le fait que la période de travail sans personnel que l'on peut atteindre avec un centre d'usinage est très limitée. Dans l'art antérieur, on connait également des solutions selon lesquelles un entrepSt à palettes de grandes dimensions est placé en liaison avec une machine-outil ou un centre d'usinage, les palettes étant disposées sur plusieurs étages de cet entrepôt. Grâce à cette solution, on réalise des économies d'espace sur le sol au voisinage de la machine-outil. De telles solutions sont décrites par exemple dans les brevets US 4 035 904, 4 237 598 et 4 369 563 ainsi que dans les demandes de brevets allemands publiées 2 441 095, 3 212 224, 3 223 729 et 3 225 280. Dans les constructions selon toutes les publications ci-dessus, les entrepôts à palettes sont des entrepôts de forme allongée et à plusieurs étages dans lesquels le dispositif de manutention de palettes est déplacé en direction longitudinale de l'entrepôt. Cependant, il n'est pas possible de choisir librement l'emplacement de la machine-outil ou du centre d'usinage en liaison avec l'entrepôt, et il ne peut être que sur l'un ou l'autre des côtés longs de l'entrepôt. Dans une solution de ce type, la vitesse d'échange des palettes ne peut pas être très élevée car, si l'entrepôt est très long et si le centre d'usinage est disposé à- une extrémité de l'entrepôt et les pièces à usiner à l'extrémité opposée de l'entrepôt, l'échangeur de palettes a besoin de beaucoup de temps pour aller chercher la palette d'usinage suivante et l'amener au centre d'usinage. Le but de la présente invention est de proposer un nouvel entrepôt à palettes intégré au centre d'usinage et ne présentant pas les inconvénients décrits ci-dessus. Pour obtenir ce résultat, l'invention se caractérise principalement par le fait que les palettes d'usinage et/ou les palettes de transport et les pièces fixées sur elles, s'il y en a, sont disposées, dans l'entrepSt à palettes, sur des étages de forme sensiblement circulaire de manière qu'un espace subsiste au milieu de l'entrepôt à palettes, un équipement de manutention de palettes étant installé dans cet espace de manière à tourner par rapport à un axe sensiblement vertical, ledit équipement étant aménagé de façon à amener les pièces, placées sur les palettes d'usinage et/ou sur les palettes de transport, depuis l'entrepôt à palettes sur la table du centre d'usinage ou équivalent, ou à tout autre poste de travail ou de manutention, et à ramener automatiquement les pièces depuis le centre d'usinage ou équivalent vers l'entrepôt à palettes. On obtient grâce à l'invention plusieurs avantages parmi lesquels on peut mentionner les suivants. Quand on utilise un entrepôt à palettes conforme à l'invention, on peut réaliser une longue période de travail sans personnel ou avec un personnel limité. On peut choisir librement la durée de la période sans personnel.. L'entrepSt à palettes peut être relié à la plupart des centres d'usinage à commande numérique existants, qui permettent, en combinaison avec l'entrepôt à palettes, de réaliser une cellule dite de fabrication flexible. En liaison avec l'entrep5t, il est possible de faire fonctionner en même temps plusieurs centres d'usinage ou autres postes de travail, avantageusement de un à trois. L'entrepôt à palettes conforme à l'invention est apte à être utilisé avec des palettes de nombreuses dimensions différentes, et également en même temps. Dans le même temps, il est également possible de stocker des marchandises placées sur des palettes de chargement dans l'entrepSt à palettes. Plusieurs entrepôts à palettes comportant des centres d'usinage reliés à eux peuvent être combinés de manière à fonctionner conjointement au moyen d'un convoyeur approprié tel qu'un convoyeur à rouleaux. L'invention va maintenant être décrite plus en détail dans ce qui suit, avec référence aux figures des dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est une vue axonométrique d'un mode de réalisation de l'entrepSt à palettes selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe verticale par le côté d'un entrepSt à palettes selon l'invention, la figure 3 est une vue axonométrique de l'équipement de manutention de palettes avec son mécanisme d'entraînement en rotation et de levage, la figure 4 est une vue en coupe verticale par le côté de l'entrepôt à palettes, prise perpendiculairement à la vue en coupe de la figure 2, et la figure 5 est une vue en coupe vue par le sommet de l'entrepSt à palettes selon l'invention. ' La figure 1 est une vue axonométrique d'un entrepSt à palettes 3 selon l'invention, relié à un centre d'usinage 1 actionné au moyen de son propre système de commande, par exemple par l'intermédiaire d'une console de commande 2. Comme montré à la figure 1, l'entrepSt 3 est un entrepSt en hauteur en forme de polyèdre, dans lequel les palettes 5 et les pièces 6 placées sur elles sont stockées sur plusieurs étages. Le cadre 23 du système à rayonnages de l'entrep8t est constitué au moyen d'éléments modulaires formant une structure rigide quand ils sont assemblés. Le cadre et les poutres des rayons peuvent être par exemple des profilés d'acier ou d'aluminium ou équivalents. Le système de rayons de stockage 3 est de préférence enfermé dans une enceinte de protection en grillage 25 qui emp&che la chute d'objets à l'extérieur de l'entrepôt dans le cas d'accidents. L'entrepôt 3 est de préférence équipé d'un convoyeur 22, tel qu'un convoyeur à rouleaux du type montré sur la figure, le long duquel les pièces sont transférées dans l'entrepft à partir du poste d'indexage de pièces 21. Dans l'entrepôt à palettes 3, les palettes 5 et les pièces 6 placées sur elles sont disposées sur les rayons 24 à proximité des faces extérieures de l'entrepôt le long du grillage protecteur 25 de manière que la partie centrale de l'entrepSt reste dégagé de ces palettes 5. Les rayons 24 sont également disposés sur le côté extérieur de l'entrepôt, laissant ainsi un espace libre dans la partie centrale de l'entrepôt. L'équipement de manutention de palettes 4 qui est un mécanisme de levage, d'entraînement en rotation et de transfert, est- installé au centre, dans l'espace libre. Grace à l'équipement de manutention de palettes 4, les palettes et les pièces 6 à usiner placées sur les palettes sont recherchées dans l'entrepôt 3 et amenées au centre d'usinage 1 en vue de leur usinage. De façon correspondante, l'équipement de manutention de palettes 4 va chercher les pièces usinées au centre d'usinage 1 et les fait passer sur le convoyeur 22, qui les transporte à l'extérieur de l'entrep8t, ou bien les pièces sont transférées vers un nouvel emplacement dans l'entrepôt 3 en attente d'un traitement ultérieur. L'équipement de manutention de palettes 4 est installé sur un chariot de levage 7 prévu pour se déplacer en direction verticale de manière à pouvoir fonctionner aux niveaux des différents rayons. Le chariot de levage 7 est monté de façon à pouvoir se déplacer en direction verticale dans le cadre vertical 9 de l'équipement d'entrainement en rotation, qui est lui-même installé de façon rotative par rapport a l'axe vertical central de l'entrepôt 3, ce qui permet à une palette 5 d'être retiree d'un rayon ou convoyeur quelconque placé autour de l'axe central au moyen de l'équipement de manutention de palettes 4. De façon correspondante, la palette peut naturellement être placée sur un rayon quelconque ou sur un convoyeur quelconque. La vue en coupe verticale par le c8té de la figure 2 montre la construction de l'entrepSt à palettes 3 plus en détail. A la figure 2, l'entrepSt à palettes 3 est représenté sans centre d'usinage 1 et sans convoyeur 22. L'entrepSt à palettes 3 lui-même consiste en cadres modulaires 23 et en rayons 24, de même qu'en un grillage protecteur 25 entourant l'entrep8t. Comme montré à la figure 2, les rayons 24 et les palettes 5 placées sur eux sont disposés le long 'des parois de l'entrepôt de manière qu'il existe un espace totalement libre au milieu de l'entrepôt. Selon la figure 2 et également selon les figures 4 et 5, l'équipement de manutention de palettes 4 est installé dans l'axe vertical central de l'entrepôt, cet équipement 4 pouvant être déplacé en direction verticale pour permettre son fonctionnement aux niveaux des différents rayons. L'équipement de manutention de palettes 4 est installé sur un chariot de levage 7 qui peut être monté et descendu le long du cadre vertical 9 de l'équipement d'entraînement en rotation. Cette construction est également illustrée par le vue axonométrique de la figure 3. Selon les figures 2 à 5, l'équipement de manutention de palettes 4 est conçu pour que deux palettes puissent être traitées en même temps grâce à lui. Ce mode de réalisation peut être considéré comme le mode préféré, et les palettes à traiter peuvent être également différentes par leurs dimensions, leur construction et leurs points de saisie, de deux types différents. Un mode de réalisation dans lequel l'équipement de manutention de palettes 4 ne supporte qu'une seule palette 5 à la fois est également possible. L'équipement de manutention de palettes 4 comprend des moyens pour saisir les palettes, dit dispositifs de saisie de palettes, qui sont fixés de manière à pouvoir se déplacer horizontalement dans des guides horizontaux 8 prévus dans le cadre du chariot de levage 7. Les dispositifs de saisie de palettes sont fixés de manière à venir en engagement avec les points de saisie fixés sur les côtés des-palettes 5, ou d'effectuer la saisie par dessous les palettes. L'unité d'entraînement de l'équipement de manutention de palettes 4 est avantageusement un moteur réversible à deux vitesses muni d'un embrayage à couple. Grace à cet équipement, la mise en place précise des palettes est avantageusement réalisée par venue contre une butée à amortissement hydraulique. Le chariot de levage 7 sur lequel est installé l'équipement de manutention de palettes 4 est fixé de manière à se déplacer verticalement le long des guides verticaux 10 prévus dans le cadre vertical 9 de l'équipement d'entraînement en rotation. Le chariot de levage 7 est de préférence assemblé par soudage de poutres ou de profilés d'acier. Le chariot de levage 7 est de préférence muni de galets de guidage 11 ou d'éléments équivalents se déplaçant le long des guides 10 dans le cadre vertical. Le cadre vertical 9 de l'équipement d'entraînement en rotation est de préférence constitué de deux poutres d'acier verticales placées c8te à cite, le chariot de levage 7 étant installé de façon mobile entre lesdites poutres. Les guides 10 le long desquels le chariot de levage 7 se déplace sont montés sur lesdites poutres verticales. Le cadre vertical est monté à rotation en son centre de manière à tourner par rapport à un axe sensiblement vertical, qui coïncide avec l'axe central de l'entrepSt à palettes 3. A son extrémité supérieure, le cadre vertical 9 est monté à rotation au moyen d'un palier 16 sur le cadre 23 de l'entrepSt à palettes 3. A son extrémité inférieure, le cadre vertical 9 est monté fixe sur une base , qui est de son c8té montée à rotation par un palier 17 sur le sol ou sur la partie 23 du cadre de l'entrepôt. Le chariot de levage 7 est déplacé verticalement de préférence au moyen de chaînes 12, bien que l'on puisse également utiliser des éléments de transmission mécaniques d'autres types. Le mécanisme de levage 14 est fixé à l'extrémité inférieure, à l'extrémité supérieure ou à la base 15 du cadre vertical 9, ce mécanisme 14 déplacant le chariot de levage 7 par l'intermédiaire des chaînes 12. Dans le mode de réalisation montré sur les figures, des pignons de guidage 13 sont montés à l'extrémité supérieure du cadre vertical 9, les chaînes passant sur lesdits pignons 13 entre le mécanisme de levage 14 et le chariot de levage 7. Grâce au mécanisme de levage 14, le chariot de levage 7 est déplacé verticalement entre des plans différents des rayons 24 et le centre d'usinage 1. La mise en place d'une palette 5 dans une position 24 d'un rayon a lieu, par rapport au mouvement vertical, au moyen du mécanisme de levage 14. A l'extrémité inférieure ou dans la base 15 du cadre vertical 9 est également installé, ou peut être installé, un équipement de parcage fin 20, au moyen duquel le mouvement du chariot de levage 7 est réglé de manière que la palette 5 puisse être placée sur la table du centre d'usinage 1 de façon très précise, ou de façon plus précise que cela serait possible au moyen des mécanismes de levage et d'entraînement en rotation. En ce qui concerne le mécanisme de levage 14, on utilise avantageusement un moteur - réversible à deux vitesses, monté sur l'arbre qui entraîne les chaînes de levage 12. Le cadre vertical 9 est entraîné en rotation sur les paliers 16 et 17 au moyen d'un équipement d'entraînement en rotation 18 qui permet de manipuler la palette entre des rayons différents 24, qui sont placés sur les côtés d'un polygone régulier dans l'entrepSt à palettes 3. Comme on peut le voir à la figure 1 et en particulier à la figure , dans ce mode de réalisation, la section transversale de l'entrepôt à palettes 3 a avantageusement une forme orthogonale, et dans cet entrepôt les rayons 24 sont placés contre les parois de l'entrepôt, c'est-à-dire presque sur les arcs d'un cercle. En ce qui concerne l'équipement d'entraînement en rotation, on utilise avantageusement un moteur réversible à deux vitesses installé de façon fixe sur le sol ou sur les structures du cadre 23 de l'entrepÈt. Depuis le moteur du mécanisme d'entraînement en rotation, la puissance est transmise au cadre vertical au moyen d'un élément de transmission de puissance approprié tel qu'une transmission par chaînes, une transmission par friction, une transmission par engrenages ou équivalent. L'indexation du mouvement tournant du cadre vertical 9 est réalisée au moyen d'un équipement de positionnement 19 au moyen duquel le cadre vertical 9 est bloqué dans la position désirée de façon plus précise que cela serait le cas au moyen uniquement du moteur d'entraînement en rotation. En ce qui concerne l'équipement de positionnement, il est possible d'utiliser par exemple un moteur à mouvement axial selon les figures 2 et 5, dont la broche est bloquée sans sa position, par exemple au moyen de contre-éléments placés dans la base 15. L'équipement de positionnement 19 bloque le mouvement du cadre vertical 9 dans une position qui peut être réglée avec précision. Comme déjà indiqué plus haut, un équipement de parcage fin 20 est installé à l'extrémité inférieure du cadre vertical 9, de préférence sur la base 15, et il est possible, grace à cet équipement 20, de réaliser l'échange de palettes à la fois dans les centres d'usinage qui effectuent un échange horizontal et dans ceux qui effectuent un échange vertical. Grace au mécanisme de l'équipement de parcage fin, on réalise un positionnement précis de l'équipement de manutention de palettes 4 en direction verticale quand la palette est en cours d'échange. En ce qui concerne le mécanisme de l'équipement de parcage fin, on utilise de préférence un dispositif de levage fonctionnant selon le principe à excentrique et entraîné par un moteur réversible. La commande de l'entrepôt à palettes selon l'invention est basée sur un microordinateur à programmation libre ou sur une logique programmable. Le fonctionnement est réalisé avantageusement au moyen d'un terminal d'affichage placé sur la console de commande 2. Les moyens d'actionnement et les détecteurs nécessaires sont connectés au moyen de cartes binaires 1/0. La commande comprend un système de relais et de protection évitant des fonctionnements dangereux pour l'équipement. En ce qui concerne la commande, on prévoit trois modes de fonctionnement différents, à savoir un fonctionnement automatique, un fonctionnement manuel et un fonctionnement de service. Pour le fonctionnement automatique, la commande effectue les opérations selon les programmes et est en liaison directe avec les centres d'usinage. En ce qui concerne les opérations manuelles, les commandes d'actionnement sont transmises à l'équipement par le terminal d'affichage. Une commande d'actionnement consiste en une adresse et en une opération de manipulation de palette. Les fonctions du fonctionnement de service sont aménagées de manière que l'on puisse facilement contrôler le déroulement correct des diverses opérations et que l'on puisse effectuer facilement les opérations de service. On donnera maintenant une description rapide du fonctionnement de l'entrepSt à palettes selon l'invention. Quand la fabrication d'une nouvelle pièce 6 est commencée, ses moyens d'indexage reçoivent des nombres dits codes de palettes. Sur la base de ce nombre, le système de commande 2 connaît le programme d'usinage, les outils à utiliser, et connaît les emplacements des palettes vides ou pleines 5, ou des palettes 5 comportant des pièces usinées 6 présentes dans l'entrepôt 3. L'indexage des pièces sur la palette à lieu au poste d'indexage 21 placé sur le c8té de l'entrepSt 3. Après indexage, la palette 5 est envoyée dans l'entrepSt 3, le dispositif de lecture de code présent sur le dispositif de manutention lisant le code, et le système de commande sélectionnant l'adresse de stockage de la palette. Sur la base du programme établi et de la séquence de priorité, le système de commande 2 détermine la palette suivante 5 qui doit passer par le centre d'usinage 1 et va la chercher, prête pour l'équipement de manutention de palettes 4, pour l'échange suivant de la palette 5. Ceci permet une fabrication ininterrompue. L'échange des palettes est réalisé quand les commandes du centre d'usinage 1 le demandent. La palette 5 avec la pièce usinée est envoyée soit à l'entrepôt 3, soit au poste d'indexage 21. Le retrait des pièces usinées et la mise en place de nouvelles pièces sur sur les palettes avec les codages après la période de travail sans personnel peuvent réalisés pendant la séquence d'usinage ou en appelant les palettes déterminées par la comptabilité de l'entrepôt au poste d'indexage 21. Le système de commande 2 dispose d'un jeu important de programmes qui déterminent automatiquement les diverses situations éventuellement perturbées. Le système de commande stocke également les rapports concernant les perturbations et il est donc possible de remplir diverses fonctions statistiques. Comme il va de soi, et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagées; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 2575099- REVENDICATIONS 1. Entrepôt à palettes, notamment un entrepôt à palettes (3) devant être relié à au moins un centre d'usinage (1), à une machine-outil à commande numérique, ou à tout autre machine ou dispositif, les palettes d'usinage (5) et/ou les palettes de transport et les pièces (6) fixées sur elles, s'il y en a, étant disposées dans cet entrepôt de manière à être stockées sur plusieurs étages placés les uns au-dessus des autres, caractérisé en ce que les palettes d'usinage (5) et/ou les palettes de transport et les pièces (6) fixées sur elles, s'il y en a, sont disposées, dans l'entrepôt à palettes (3), sur des étages de forme sensiblement circulaire de manière qu'un espace subsiste au milieu de l'entrepôt à palettes (3), un équipement de manutention de palettes (4) étant installé dans cet espace de manière à tourner par rapport à un axe sensiblement vertical, ledit équipement étant aménagé de façon à amener les pièces (6), placées sur les palettes d'usinage (5) et/ou sur les palettes de transport, depuis l'entrepôt à palettes (3) sur la table du centre d'usinage (1) ou équivalent, ou à tout autre poste de travail ou de manutention, et à ramener automatiquement les pièces usinées (6) depuis le centre d'usinage (1) ou équivalent vers l'entrepôt à palettes (3), et en ce que, concernant leurs propriétés de-saisie et/ou leurs dimensions, les palettes à manutentionner peuvent être en même temps soit semblables soit différentes (de plusieurs dimensions différentes). 2. Entrepôt à palettes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'équipement de manutention de palettes (4) est aménagé de manière à manutentionner deux palettes d'usinage (5) en même temps, une nouvelle palette (5) étant prévue pour ôtre déplacée au moyen de l'équipement de manutention de palettes (4) vers le centre d'usinage (5) ou sur le rayon de l'entrepôt à palettes (3) immédiatement après que la palette précédente (5) a été déplacée de cet emplacement et amenée sur l'équipement de manutention de palettes (4). 3. Entrepôt à palettes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'équipement de manutention de palettes (4) est installé sur un chariot de levage (7) qui est prévu pour se déplacer verticalement. 4. Entrepôt à palettes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot de levage (7) est aménagé de manière à se déplacer verticalement le long de guides (10) fixés sur un cadre vertical (9) monté de façon rotative par rapport à un axe sensiblement vertical. 5. Entrepôt à palettes selon I'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe de rotation vertical commun de l'équipement de manutention de palettes (4) et du cadre vertical (9) coincident avec l'axe vertical central de l'entrepSt à palettes (3). 6. EntrepSt à palettes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de levage (14) du chariot de levage (7) est installé dans le cadre vertical (9) et en ce que l'élément de transmission de puissance (12) qui transmet la puissance de levage est transmise du mécanisme de levage (14) au chariot de levage (7) par l'intermédiaire du cadre vertical (9). 7. EntrepSt à palettes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre vertical (9) est monté de façon rotative à son extrémité supérieure (16) sur le cadre (23) de l'entrep6t à palettes et à son extrémité inférieure (17) sur le sol ou sur le cadre (23) de l'entrepSt à palettes. 8. Entrepôt à palettes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, vue en direction verticale, la forme en coupe de l'entrepôt à palettes (3) est sensiblement celle d'un polyèdre régulier, un centre d'usinage (1), une machine-outil à commande numérique ou toute autre machine ou dispositif étant agencés pour être reliés à au moins l'une des faces dudit polyèdre.