Brevet FR2594812A1 — publié le 19870828

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR L'ASSEMBLAGE AUTOMATIQUE DES VITRAGES FEUILLETES La présente invention concerne la fabrication de structures stratifiées telles des vitrages feuilletés et en particulier la fabri- cation des vitrages feuilletés bombés. Les vitrages feuilletés utilisés dans les véhicules de transport, notamment en tant que pare-brise, sont formés généralement d'au moins une feuille rigide telle une feuille de verre ou une feuille de matière plastique comme le polycarbonate ou le polyméthacrylate de méthyle, et d'au moins une feuille en matière plastique plus souple, en polyvinylbutyral ou en polyuréthane par exemple, utilisée généralement conmme feuille intercalaire dans le cas d'une structure comprenant deux feuilles rigides. Pour fabriquer ces vitrages feuilletés, on découpe la ou les feuilles de matière plastique souple au préalable au format exact du vitrage ou à un format géométrique légèrement plus grand que l'on dési- gne par primitif, on les empile avec les autres éléments constitutifs du vitrage feuilleté et on assemble tous ces éléments à l'aide d'une opération d'assemblage proprement dite généralement effectuée en deux étapes: une première étape consistant, par exemple, en une opération de calandrage fournissant un assemblage préliminaire, suivie d'une se- conde étape consistant en un cycle d'autoclave mettant en oeuvre la température et la pression fournissant l'assemblage définitif. L'invention concerne plus particulièrement l'empilage des éléments constitutifs d'un vitrage feuilleté comprenant deux feuilles rigides et une feuille intercalaire souple et surtout le centrage des feuilles rigides telles des feuilles de verre dans la position correcte pour l'empilage. L'un des problèmes rencontrés dans la fabrication des vitra- ges feuilletés est le positionnement correcte dans l'empilage de chacun des éléments constitutifs dudit empilage et notamment des feuilles ri- gides telles les feuilles de verre. En effet, l'empilage des différents éléments doit s'effectuer au millimètre près et ce n'est pas aisé d'obtenir une telle précision sur une ligne de fabrication de vitrages feuilletés à forte cadence. Des lignes d'assemblages automatiques d'éléments de vitrages feuilletés ont déjà été décrites comme par exemple dans la publication de brevet européen 0 071 109. Mais ces lignes connues ne sont pas en- tièrement satisfaisantes notamment en ce qui concerne l'empilage. L'invention propose un procédé et un dispositif automatique pour l'empilage d'éléments de vitrage feuilleté comprenant deux feuil- les rigides bombées telles des feuilles de verre et une feuille inter- calaire souple telle une feuille en polyvinylbutyral ou en polyuréthane. Le procédé selon l'invention consiste à centrer séparément les deux feuilles rigides dans des positions horizontales décalées de niveau et longitudinalement, le centrage étant effectué par rapport à un même plan vertical de symétrie pris comnne plan de référence, la feuille inférieure étant centrée directement dans la position de l'empilage puis après que la feuille intercalaire ait été déposée sur la feuille inférieure, de venir déposer la feuille supérieure dans la position de l'empilage en lui faisant subir une translation horizontale et une translation verticale de longueurs déterminées, correspondant à la distance séparant les deux positions de centrage. Selon une caractéristique du procédé, le plan de symétrie de référence pour le centrage des deux feuilles rigides est le plan de sy- métrie du convoyeur amenant les feuilles rigides au dispositif automa- tique d'assemblage. Le centrage selon l'invention est avantageusement réalisé alors que les deux feuilles rigides sont disposées avec leur concavité principale, c'est-à-dire la plus marquante, orientée vers le bas. Bien que l'invention s'applique à d'autres feuilles rigides et d'autres feuilles intercalaires, la suite de la description sera re- lative à l'assemblage automatique de deux feuilles de verre bombées et d'une feuille intercalaire en polyvinylbutyral. Le dispositif automatique selon l'invention comprend des moyens de centrage de la feuille inférieure dans une position horizon- 259 4 8 12 tale, ces moyens étant disposés au poste d'empilage, des moyens de pré- hension et de centrage de la feuille supérieure en position horizontale, différents des moyens précédents, des moyens pour la dépo- se dans l'empilage de la feuille intercalaire, des moyens pour la mise en place de la feuille supérieure dans l'empilage, un convoyeur amenant les feuilles de verre pour l'assemblage, tous ces moyens étaient com- mandés par un cerveau électronique. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention appa- raitront dans un exemple de réalisation du dispositif décrit en rela- tion avec les figures. La figure 1 représente l'ensemble du dispositif de centrage et d'empilage des éléments du vitrage feuilleté. La figure 2 est une vue dans l'axe du convoyeur plus détail- lée du dispositif représenté sur la figure 1. La figure 3 est une vue de côté du dispositif représenté sur la figure 2. Sur la figure 1 est représenté l'ensemble du dispositif de centrage des deux feuilles de verre 1, 2 et d'empilage de la structure feuilletée. Les moyens de préhension et de centrage 3 de la feuille su- périeure sont disposés au dessus du convoyeur 4 amenant les feuilles de verre et en amont de la position d'empilage. Le convoyeur 4 est formé essentiellement de deux bandes parallèles porteuses d'ergots 201, sup- portant les feuilles de verre. Ces moyens de centrage 3 sont montés sur un portique 5 pouvant coulisser sur deux glissières verticales 6 por- tées par un chariot 7. Ce montage procure une possibilité d'un mouve- ment de montée-baisse aux moyens de centrage. Ce mouvement est commandé par un moteur à commande numérique 8 entrainant la rotation d'une vis verticale 9 à travers un écrou solidaire 10 du portique comme repré- senté sur les figures 2 et 3. Le moteur est monté sur une double poten- ce 11 portée par le chariot 7. Le poids de la partie mobile verticalement du dispositif de préhension et de centrage de la feuille supérieure est compensé par l'action de plusieurs ressorts horizontaux 12 dont les extrémités mobiles sont fixées à deux cables 13 s'enroulant autour de deux poulies excentriQues 14 portées par un même arbre hori- zontal 15 monté au bout de la double potence transversale 11. Ces poulies excentriques 14 qui compensent la variation de la force des ressorts 12 liée à leur élongation sont solidaires en rota- tion de deux autres poulies 16 tournant autour du même arbre. Sur ces poulies s'enroulent deux chaînes verticales 17 dont les extrémités sont fixées à une traverse du portique. Les extrémités opposées des ressorts de compensation sont fixées à une plaque verticale 18 montée à l'extrémité arrière de la double potence. Ce montage permet de compenser le poids du dispositif de préhension en tous points de sa trajectoire de montée-baisse. Le chariot peut se déplacer sur deux rails horizontaux 19, , portés par une poutre horizontale 21 disposée parallèlement au con- voyeur 4 de la ligne d'assemblage o est réalisé l'empilage des élé- ments constitutifs du vitrage feuilleté. Le chariot 7 effectue le transfert de la feuille de verre supérieure 2 du point ou elle est sai- sie sur le convoyeur au poste d'empilage. La poutre horizontale 21 est supportée par deux piliers 22, 23. Deux arbres horizontaux 24, 25 solidaires du portique sont disposés sous celui-ci, parallèlement à l'axe du convoyeur. Sur ces deux arbres coulissent quatre premiers paliers 26 montés sur une plaque horizontale 27. Le coulissement des paliers le long des arbres 24, 25 est provoqué par un moteur linéaire 28 fixé sur la face inférieure du por- tique et qui entraine une vis (non représentée) parallèle aux arbres 24, 25, en rotation à travers un écrou (non représenté) solidaire de la plaque 27, situé entre les paliers 26. Cette plaque horizontale 27 sod- tient deux bras symétriques, 29, 30, disposés transversalement par rapport à l'axe du convoyeur. A l'extrémité de chacun de ces deux bras 29, 30 est monté un vérin vertical 31, 32 dont le bout de la tige cons- titue un doigt 33, 34 pour la mise en position de la feuille de verre dans un plan horizontal pour son centrage ultérieur, comme décrit par la suite. Le coulissement des paliers 26 le long des deux arbres 24, 25 permet de modifier l'écartement des doigts 33, 34 par rapport à deux autres doigts dont la position en aval est constante par rapport au portique 5 conmme décrits ci-après. Deux autres paliers 35, disposés en aval des quatre premiers paliers 26, sont également montés coulissant sur les deux arbres hori- zontaux 24, 25. La base des deux paliers 35 est fixée sur une plaque 36. Sur la face inférieure de cette plaque sont disposées à ses deux extrémités, deux glissières 37 transversales par rapport à l'axe du convoyeur. Sur ces glissières coulisse un coulisseau 38 porteur de deux plaques verticales 39, 40 reliées entre-elles par deux arbres horizon- taux 41, 42 disposés parallèlement à l'axe du convoyeur. L'axe du coulisseau 38 est muni d'un écrou dans lequel est vissée une vis 43 dont la rotation procure au coulisseau le mouvement de translation le long des glissières 37. La vis 43 est entrainée en rotation par un moteur linéaire non représenté et ce par l'intermédi- aire d'une courroie 44 crantée qui engraine un pignon 45 monté au bout de la vis 43. Sur les deux arbres 41, 42 coulisse une tourelle 46 munie d'un plateau tournant 47 disposé sous sa face inférieure. Sur l'axe vertical 48 du plateau 47 est monté, transversalement par rapport à l'axe du convoyeur, un balancier 49 qui peut d'autre part pivoter au- tour d'un axe horizontal 50 parallèle à l'axe du convoyeur. A chaque extrémité du balancier 49 est fixée une tige verti- cale 51, 52 au bout de laquelle est montée une ventouse 53, 54 servant à la préhension des feuilles de verre 2. Deux bras 55, 56 montés sur la partie aval du portique por- tent à leur extrémité des tiges 57, 58 faisant office de butée dans le sens longitudinal pour le centrage de la feuille de verre supérieure 1. Deux autres bras 59, 60 montés juste en amont portent à leur extrémité un vérin vertical dont la tige constitue un doigt 61, 62 pour la mise en position de la feuille de verre dans un plan horizontal. Ces deux doigts ainsi que les deux doigts 33, 34 décrits précédemment et montés plus en amont, sont actionnés simultanément comme décrit par la suite. De part et d'autre du convoyeur 4 sont prévus deux centreurs 63, 64, utilisés pour le centrage latéral de la feuille de verre supé- rieure dans l'axe du convoyeur, ces centreurs sont constitués essen- tiellement d'une tige verticale. Ces centreurs sont montés sur deux parties d'un rail horizon- tal 65 disposé transversalement par rapport au convoyeur, porté par des piliers 66, 67 à un niveau suffisamment haut pour ne pas gêner le passage inférieur des feuilles de verre 1 sur le convoyeur. Les cen- treurs sont animés par un moteur électrique commandé par le cerveau électronique de la ligne d'assemblage. En amont des moyens de centrage de la feuille supérieure, sous le passage des feuilles de verre amenées par le convoyeur 4, une cellule photoélectrique 68 détecte le passage de la feuille de verre saisir pour l'opération de centrage. Deux autres cellules 69, 70 dispo- sées plus en amont déterminent la vitesse de la feuille de verre à saisir. La détermination de la vitesse et la détection de la feuille de verre permettent la préhension en marche de la feuille de verre par le dispositif de préhension et de centrage de la.feuille supérieure, qui est à cette fin entrainé à une vitesse égale à celle du convoyeur. 9 4812 Le dispositif de préhension et de centrage de la feuille su- périeure décrit ci-dessus permet grâce aux différents mouvements du ba- lancier 49 porteur des ventouses de préhension, une mise en position correcte de la feuille de verre supérieure. Cette position correcte est selon l'invention une position intermédiaire décalée par rapport à la position d'empilage d'une translation horizontale et d'une transla- tion verticale déterminées au préalable. Cette position intermédiaire est selon l'invention centrée sur l'axe du convoyeur. Le centrage con- siste également en une mise en position horizontale de la feuille supérieure. Les moyens de centrage de la feuille inférieure 1 sont dispo- sés au poste d'empilage. Ces moyens sont essentiellement semblables aux moyens de centrage de la feuille supérieure. Ces moyens comprennent un balancier 71 disposé transversalement par rapport au convoyeur 4. Aux deux extrémités de ce balancier sont fixées deux tiges verticales 72, 73. Au bout supérieur de ces deux tiges sont montées deux ventouses 74, 75 servant à la préhension de la feuille de verre inférieure. Le balancier 71 peut pivoter autour d'un axe horizontal 76, parallèle à l'axe du convoyeur. Le balancier est en outre monté sur un plateau tournant 77 autour d'un axe vertical. Le plateau 77 est monté sur une tourelle 78 coulissant le long de deux arbres horizontaux 79, 80 disposés parallèlement à l'axe du convoyeur. Ces deux arbres sont supportés par un coulisseau 81 qui coulisse sur deux glissières 82 disposées transversalement par rapport à l'axe du convoyeur. De même que décrit précédemment 'dans le cas du dispositif de centrage de la feuille supérieure, mais non représentés sur les figures, l'axe du coulisseau est muni d'un écrou dans lequel se visse une vis dont la rotation provoque le déplacement du coulisseau le long des glissières 82. La vis est entrainée en rotation par un moteur linéaire, et ce par l'intermédiaire d'une courroie crantée qui engraine un pignon monté au bout de la vis. Les deux glissières 82 sont fixées à une plaque horizontale 83 qui est solidaire de deux paliers inversés 84, montés coulissants sur deux arbres horizontaux 85, 86 parallèles au convoyeur qui sont montés par l'intermédiaire de paliers 87 sur un plateau 88. Ce plateau 88 est monté coulissant sur deux glissières verticales 89, 90 solidai- res d'un bâti 91. Sous le plateau 88 est fixée la tige 92 d'un vérin vertical 93 procurant un mouvement de montée-baisse au plateau 88 et par là au dispositif de préhension et de centrage de la feuille de verre. Quatre autres paliers 94 sont également montés sur les deux arbres, 85, 86 en amont des deux autres paliers 84. Ils portent une plaque horizontale 95 qui soutient deux bras symétriques 96, 97, trans- versaux par rapport à l'axe du convoyeur. A l'extrémité de chacun de ces bras est monté un vérin vertical 98, 99 dont la tige constitue un doigt 100, 101 pour la mise en position de la feuille de verre dans un plan horizontal. En aval du balancier 71 et des ventouses 74, 75, le disposi- tif comprend deux tiges verticales escamotables 102, 103 faisant office de butée dans le sens longitudinal pour le centrage de la feuille inférieure 1. Deux autres bras 104, 105, disposés juste en amont portent à leur extrémité un vérin vertical 106, 107 dont la tige constitue un doigt 108, 109 pour la mise en position de la feuille de verre infé- rieure dans un plan horizontal. Le dispositif comporte encore deux centreurs latéraux 110, 111 utilisés pour le centrage latéral de la feuille de verre inférieure, dans l'axe du convoyeur. Ces centreurs constitués essen- tiellement d'une tige verticale, sont montés au bout d'un bras 112, 113 qui peut se déplacer le long de deux rails 114, 115, disposés au dessus du passage des feuilles de verre, portés par une poutre 203 placée transversalement par rapport au convoyeur 4. Le dispositif commandé et contrôlé par un cerveau électroni- que fonctionne de la façon suivante. La première feuille de verre i qui est amenée par le con- voyeur 4 est la feuille inférieure de l'empilage à constituer. La feuille est disposée sur le convoyeur avec sa concavité principale orientée vers le bas. Le détecteur 68 placé sous le convoyeur repère son passage et provoque la mise en action du dispositif inférieur de préhension et de centrage. Le plateau 88 est soulevé le long des glis- sières 89, 90 par l'action du vérin 93, et les ventouses 74, 75 vien- nent saisir la feuille de verre 1. La partie mobile supérieure du dispositif se déplace le long des arbres horizontaux 85, 86 pour mettre la feuille de verre 1 en butée contre les deux tiges avant 102, 103. Le balancier peut à ce moment pivoter légèrement autour de son axe verti- cal par l'intermédiaire du plateau tournant 27. Les quatre vérins por- teurs des doigts 100, 101, 108, 109 sont alors actionnés pour la mise 259 4812 en position horizontale de la feuille de verre. Le balancier peut à ce moment pivoter légèrement autour se son axe horizontal 76. Les deux centreurs latéraux 110, 111 sont ensuite mis en action. Ces centreurs mesurent, à partir d'une position donnée, la distance parcourue par euxmêmes pour arriver au contact des bords de la feuille 1. Un message est alors envoyé au cerveau électronique qui commande le mouvement du coulisseau 81 le long des glissières 82 par l'action de la vis. Le cen- trage étant réalisé par rapport au plan axial du convoyeur, le coulis- seau 81 déplace la feuille de verre 1 pour l'amener dans ce plan axial. Le balancier peut à ce moment pivoter légèrement autour de son axe ho- rizontal 76. Pendant ce temps, la feuille suivante 2 constituant l'élément supérieur de l'assemblage, amenée par le convoyeur, sa concavité prin- cipale également orientée vers le bas est saisie en marche par le dis- positif de préhension et de centrage supérieur. La détection de la vitesse de la feuille à saisir est effectuée par les deux cellules suc- cessives 69, 70, et l'information est envoyée au cerveau électronique qui va commander le mouvement d'avance du dispositif de préhension. La cellule 68 disposée plus en aval détecte le passage de la feuille. La saisie de la feuille 2 est effectuée par l'abaissement du dispositif de préhension qui coulisse le long des glissières 6 portées par le chariot 5. Les ventouses 53, 54 arrivent au contact de la feuil- le de verre qui est alors saisie en marche et soulevée. Le moteur li- néaire 28 entrainant la vis en rotation (non représentée) est mis en action et par un coulissement horizontal des paliers 26 le long des arbres 24, 25 la feuille 2 est amenée en butée contre les deux tiges 57, 58 pour le centrage longitudinal. Le balancier 49 peut à ce moment pivoter légèrement autour de son axe vertical par l'intermédiaire du plateau tournant 47. Les quatre vérins porteurs des quatres doigts 33, 34, 61, 62 sont alors actionnés pour la mise en position horizon- tale de la feuille de verre. Le balancier peut a ce moment pivoter au- tour de son axe horizontal 50. Les deux centreurs latéraux 63, 64 sont ensuite mis en action. De même que pour la feuille de verre inférieure, ces centreurs latéraux mesurent à partir d'une position donnée la dis- tance parcourue par eux-mêmes le long du rail transversal 65 pour arri- ver au contact des bords de la feuille. A ce contact, un message est envoyé au cerveau électronique qui commande le déplacement transversal du coulisseau 38 le long des glissières 37 par action de la vis 43 pour 259 4 8 12 amener la feuille de verre dans une position symétrique par rapport au plan axial du convoyeur pris comme référence. Le balancier peut à ce moment pivoter autour de son axe horizontal 50. Pendant que les deux feuilles de verre sont réglées. en posi- tion correcte en des emplacement séparés pour l'empilage, un dispositif annexe non représenté de préhension et de transfert de la feuille in- tercalaire 202 saisi cette feuille en attente à un poste environnant et assure son transfert jusqu'au poste d'empilage par un déplacement le long de la poutre 203. La dépose de la feuille intercalaire 202 est effectuée sur la feuille de verre inférieure préalablement centrée commne décrit précédemment. Apres évacuation de ce dispositif annexe, la feuille de verre supérieure 2 préalablement centrée par rapport au plan axial du con- voyeur comme décrit précédemment est amenée sur l'empilage par une translation du chariot 7 et une descente du portique 5. Un des avantages du dispositif selon l'invention est qu'il permet la fabrication simultanée de plusieurs types de vitrages feuil- letés grâce aux multiples possibilités de déplacement des centreurs et des balanciers. Ainsi l'écartement des deux doigts 33, 34 disposés en amont (doigts avant) par rapport aux deux doigts 61, 62 disposés en aval (doigts arrière) peut être modifié par action du moteur 28 par un cou- lissement, le long des arbres 24, 25, des quatre paliers 26 portés par la plaque 27 pour ce qui est du dispositif de centrage supérieur. L'écartement du balancier 49 porteur des ventouses pour la préhension de la feuille de verre, par rapport aux deux couples de doigts peut être modifié par action d'un moteur non représenté par un coulissement de la tourelle 46 le long des deux arbres longitudinaux 41, 42. On peut ainsi toujours disposer le balancier au milieu des doigts avant et arrière. De même l'écartement des deux doigts 100, 101 disposés en amont (doigts avant) par rapport aux deux doigts 108, 109 disposés en aval (doigts arrière) peut être modifié par action du moteur 85 par un coulissement le long des arbres 85, 86 des quatre paliers 88 porteur de la plaque 87 dans le cas du dispositif de centrage inférieur. L'écartement du balancier 71 peut quant à lui être modifié par coulis- sement de la tourelle 78 le long des deux arbres 79, 80, ce mouvement étant provoqué par la mise en action d'une vis 204 disposée parallèle- 2 5 9 4812 mient aux arbres 79,80, cormmandée par un moteur linéaire non représenté. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le centrage et l'empilage d'éléments de vi- trages feuilletés lors de l'assemblage automatique desdits vitrages feuilletés comprenant deux feuilles rigides bombées (1, 2) notamment en verre et une feuille intercalaire souple (202), notamment en polyvinylbutyral ou en polyuréthane caractérisé en ce qu'on centre séparément les deux feuilles rigides et dans des positions horizontales décalées de niveau et longitudinalement, le centrage étant effectué par rapport à un même plan vertical de symétrie pris conmme plan de référence, la feuille inférieure étant centrée directement dans la position d'empila- ge, puis après dépose de la feuille intercalaire, on amène la feuille supérieure dans la position d'empilage par une translation horizontale et une translation verticale de longueurs déterminées correspondant à la distance séparant les deux positions de centrage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan de référence pour le centrage des deux feuilles rigides est le plan de symétrie du convoyeur amenant les feuilles rigides pour l'as- semblage. 3. Procédé selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux feuilles rigides sont centrées alors que leur conca- vité principale est orientée vers le bas. 4. Dispositif automatique pour le centrage et l'empilage des deux feuilles rigides (1, 2) entrant dans la constitution d'un vitrage feuilleté lors de l'assemblage, caractérisé en ce qu'il comprend un convoyeur (4) amenant les feuilles rigides (1, 2) pour l'assemblage, des moyens (3) de préhension et de centrage en position horizontale pour la feuille supérieure (2) ainsi que des moyens pour sa dépose dans l'empilage, des moyens de centrage de la feuille inférieure (1) en po- sition horizontale, ces moyens étant différents des moyens précédents, des moyens annexes pour la dépose dans l'empilage de la feuille inter- calaire, un cerveau électronique de commande. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de centrage de la feuille supérieure ainsi que les moyens de centrage de la feuille inférieure comprennent dans chaque cas un balan- cier (49, 71) disposé transversalement par rapport au convoyeur, su- sceptible de se mouvoir dans les trois dimensions et articulé autour d'un axe horizontal parallèle au plan axial du convoyeur et également mobile autour d'un axe vertical. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que 9 4 8 12 les balanciers (49, 71) sont montés sur des moyens mobiles (46, 78) permettant de modifier leur position par rapport aux doigts avant (33, 34, 100, 101) et arrière (61, 62, 108, 109). 7. Dispositif selon une des revendications 5 ou 6, caracté- risé en ce que les doigts arrière (61, 62, 108, 109) sont montés sur des moyens mobiles (26, 88) permettant de modifier leur position par rapport aux doigts avant (33, 34, 100, 101). 8. Dispositif selon une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens mobiles (26, 88) sur lesquels sont montés les ba- lanciers (49, 71) sont animés par des vis (204) et des moteurs à com- mande numérique( 28).