Brevet FR2628722A1 — publié le 19890922

La présente invention concerne une machine pour constituer des lits de pièces allongées, telles que des planches de bois, et pour empiler ces lits, par exemple sur une palette de manutention, à partir d'une alimentation en vrac de ces pièces, en provenance d'unités -d'usinage. Il existe sur Le marché au moins une machine de ce type. Celle-ci, à partir d'un poste de chargement où les objets à empiler arrivent un à un, transporte chacun de ces objets successifs par un mouvement à deux étapes jusqu'à une fourche de constitution d'un Lit, qui, lorsque le lit est complètement constitué sur la fourche, est actionnée pour déposer ce lit sur la pile en cours de réalisation. Dans cette machine, chaque pièce est prise en charge par la partie arrière de taquets qui circulent le long d'un bâti, dans des plans parallèles verticaux transversaux aux pièces, selon un trajet rectangulaire. Ce trajet comporte une partie ascendante pendant laquelle la piece est élevée, suivie d'une partie horizontale à l'extrémité de laquelle le taquet descend en déposant sur le sommet du bati ta pièce montée, tout en prenant en charge -par une partie avant la pièce déposée par le taquet précédent. Pendant la descente, les taquets passent entre Les dents d'une fourche qui retient la pièce. Les dents de la fourche avancent d'un pas après réception de chaque pièce (où chaqué pièce reçue est poussée vers l'extrémité des dents d'une valeur égale à sa largeur), et lorsque la fourche est pleine, elle descend jusqu'au niveau du dernier lit de la pile ou elle repose. Les dents sont alors rétractées et le lit qu'elles portent se décharge sur la pile. Les organes pousseurs assurent la retenue du lit pendant son déchargement. Les dents de la fourche peuvent également servir à la mise en place de liteaux de séparation des lits. L'un des inconvénients majeurs de cette machine réside dans le fait que le déchargement de la fourche sur la pile nécessite l'arrêt du transporteur à taquets, au détriment de la vitesse et des performances de la machine. La présente invention entend remédier à cet inconvénient en proposant une machine dans laquelle la constitution du lit est réalisée sur un support différent des fourches de mise en place du lit sur la pile, ce qui permet de rendre les deux opérations indépendantes et de procéder au transport du lit sur la pile en temps masqué. A cet effet l'invention a donc pour objet une machine pour constituer et empiler des lits de pièces allongées comprenant au moins deux éléments de bâti verticaux, rectangulaires, distants l'un de l'autre d'une longueur réglable, un dispositif d'amenée des pièces à manipuler s'étendant longitudinalement d'un côté du bâti et une aire de réception des pièces empilées s'étendant -longitudinalement de L'autre coté du bâti, des moyens de transfert circulant le long de chaque élément de bâti pour transporter une à une les pièces depuis le dispositif d'amenée jusqu'à un support de constitution d'un lit, et des moyens de déchargement pour déposer le lit constitué sur l'aire de réception. Selon l'une des caractéristiques importantes de l'invention, les moyens de transfert sont constitués, pour chaque élément de bâti, par un ensemble de taquets régulièrement espacés sur un organe d'entraînement sans fin circulant le Long d'un trajet rectangulaire supporté par une partie de l'élément de bâti correspondant située du côté du dispositif d'amenée, le support de constitution du lit étant constitué par la partie supérieure de chaque élément de bâti sur laquelle les pièces sont successivement déposées par les taquets, tandis que les moyens de déchargement du lit constitués comprennent au moins deux dents de fourche, chacune montée coulissante dans une structure porte fourche, attelée à des organes d'entraînement vertical le long de chaque élément de bâti, entre une position rétractée située sous le lit constitué à la partie supérieure des éléments de bâti, et une position en porte à faux latérale par rapport au bâti, en surplomb de l'aire de réception. Chaque taquet comporte une -branche horizontale et un talon avant formant poussoir pour les pièces préalablement déposées sur le sommet du bâti. Selon une autre caractéristique -de L'invention chaque dent de fourche est équipée à son extrémité d'un réflecteur s'étendant verticalement sous la dent en regard d'un émetteur-récepteur de rayonn-ement formant capteur pour la commande des organes d'entraînement de la dent dans son mouvement vertical. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque élement de bâti comporte le long de son côté vertical adjacent à l'aire de reception, un montant vertical mobile entre deux positions, L'une la plus éloignée du bâti formant une surface de référence verticale contre laquelle l'empilement est réalisé, l'autre étant en retrait vers le bâti par rapport à la première. On notera enfin que, de manière avantageuse, la machine est modulaire en ce que chacun des éléments de bâti est monté sur un chemin de guidage horizontal et comporte des moyens pour commander son déplacement -le long de ce chemin de guidage et pour réaliser son réglage en position par rapport aux autres éléments de bâti. Dans cette réalisation les ensembles de taquets et les structures porte-fourche sont entraînés par des arbres télescopiques parallèles au chemin de guidage. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif d'un mode de realisation, qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue générale d'une machine conforme à L'invention, - la figure 2 est un schema illustrant les principaux organes de la machine et leur agencement dans le bâti, - la figure 3 est un schéma de détail d'une dent de fourche, - la figure 4 enfin représente schématiquement une autre caractéristique de L'invention. Ces figures font apparaître que la machine selon l'invention comporte au moins deux éléments de bâti 1 et 2, présentant chacun l'allure générale d'un cadre vertical transversal à un chemin de guidage 3, sur lequel au moins l'un d'eux est monté à coulissement pour pouvoir être éloigné ou rapproché de l'autre. Ce déplacement et Le réglage en position des cadres l'un par rapport aux autres sera réalisé au moyen d'organes d'entraînement (moteur 2a) et, par exemple, deux pignons coopérant avec des crémaillères parallèles au chemin de guidage. De préférence chacun des cadres sera mobile le long de ce chemin.Cette machine est située entre un poste d'amenée de pièces à manipuler qui est ici schématisé par l'extrémité d'un transporteur 4 sensiblement parallèle au chemin de guidage, et/ou par l'extrémité d'un transporteur 5 sensiblement perpendiculaire à ce chemin. Ces transporteurs proviennent des différentes machines de l'atelier où sont confectionnées les pièces à empiler. Ces transporteurs aboutissent à une table non représentée, située à L'arrière de la machine sur la figure 1, sur laquelle les pièces arrivent une à une et de laquelle la machine les prend en charge. Dans une variante plus simple, les pièces en cause peuvent être chargées manuellement sur la machine selon l'invention. A l'une des extrémités du chemin de guidage 3, la machine comporte une console 6 de commande, à laquelle sont fixés des moteurs 7 et 8 d'entratnement d'arbres 9 et 10 télescopiques, parallèles aux rails 3a et 3b du chemin de guidage. Ces arbres assurent la transmission du mouvement aux différents organes mobiles portés par chacun des cadres de La machine, qui seront décrits ci-après. Sur la face avant de la machine, on a représenté une pile 11 de pièces 12 (par exemple des planches de bois) en cours de constitution sur une palette 13. Cette palette pourra être évacuée, soit au moyen d'un transporteur 14, soit par un engin de manutention non représenté, prenant en charge la palette perpendiculairement à la direction longitudinale des pièces 12. A la partie arrière de chacun des cadres 1 et 2, la machine comporte un ensemble 15 de taquets 16 qui font saillie du côté du poste d'amenée des pièces, et qui sont régulièrement répartis le long d'un organe d'entrainement souple sans fin 17, circulant dans le plan du cadre suivant un trajet rectangulaire, dans le sens A (voir figure 2). Les taquets 16 présentent une partie horizontale 16a en forme de console, à l'extrémité arrière de laquelle un talon 16b fait saillie vers le haut. Les taquets se déplacent parallèlement à eux-mêmes, et pour ce faire, plusieurs moyens peuvent être mis en oeuvre. Dans le cas de la figur-e 2, l'organe d'entraînement .17 est constitué par deux chaines dont l'une. est décalée verticalement par rapport à l'autre, chaque taquet étant attelé à l'une et à l'autre de ces chaines en deux points distincts espacés l'un de l'autre verticalement. Les ,deux chaînes étant entraînées en synchronisme, les taquets sont maintenus dans leur orientation tout au long de leur trajet. En variante de cette réalisation, on peut prévoir que Les deux chaines formant l'organe d'entraînement 17 soient décalées horizontalement. Les taquets 16 auront alors une forme appropriee (par exemple en T inversé, La jambe du T formant le talon susdit) pour être convenablement attelés aux deux chaînes.On peut également prevoir une seule chaîne d'entrai- nement des taquets, chacun d'eux étant alors équipe d'un galet de guidage coopérant avec un guide dont La forme rectangulaire est identique au trajet décrit par la chaste. Le galet sera bien entendu porté par le taquet en un point différent de celui de son attelage à la chaîne. La partie horizontale du trajet de chaque chaine est située à une distance du bord supérieur 18 du cadre telle que lorsque chacun des taquets se déplace le long de cette partie horizontale, sa branche horizontale sur laquelle repose La pièce est située légèrement au-dessus de ce bord 18. Ainsi, quand le taquet amorce sa course de descente, à l'intérieur du cadre, la pièce de bois qu'il porte est retenue par ce bord supérieur de chaque cadre, et le taquet descend à vide. Le cadre comporte également un organe de déchargement constitué par un support 19 guidé verticalement Le long d'une poutre 20 du cadre, au moyen de galets 21. L'entraînement du support 19 Le long du guide vertical 20 est assuré par une chaîne 22 qui est attelée audit support et qui circule entre une poulie d'entraînement 23 inférieure et une poulie de renvoi 24 supérieure, montées tpurnantes sur le cadre. Ce support 19 comporte à sa partie supérieure une tige horizontale 25, coulissante, qui forme dent de fourche.Cette dent coulisse dans une rainure appropriée du support depuis une position rentrée (figures 2 et 3) jusqu'à une position sortie (figure 4) dans Laquelle elle est maintenue par son extrémité arrière dans le support, alors que la plus grande partie de sa longueur surplombe l'aire d'empilage (c'est-à-dire la pile 11 en cours de constitution ou la palette t3). Ce coulissement est assuré par une chaîne 26 qui est attelée en 27 à la partie inferieure de la dent 25, au voisinage de son extremité arrière, et qui circule entre des roues de renvoi 28, en étant animée par une roue d'entrainement 29 attelée à un moteur 30 porté par le support 19 (voir figure 1). En position haute, la surface libre supérieure de la dent est à un niveau supérieur à celui du bord supérieur 18 du cadre 1. La description faite ci-dessus de l'équipement du cadre 1 vaut pour le cadre 2 et pour tout cadre supplémentaire que la machine pourrait comporter si La longueur des pieces manipulées l'exige. Dans ce qui précede, on a décrit les transmissions de mouvements au moyen de chaines, sans que celà soit restrictif. L'homme de métier pourra en effet mettre en oeuvre tous moyens équivalents tels que des courroies crantées ou non, des câbles... Pour ce qui concerne l'entraînement vertical du support de dent de fourche, on pourra prévoir si nécessaire, la mise en place sur L'autre brin de la chaine 22 d'un contrepoids d'équilibrage de ce support La transmission des couples moteurs à ces différents organes est assurée par tes moteurs 7 et 8 et les arbres télescopiques 9 et 10.En effet, l'arbre 9 porte La poulie 23 tandis que l'une 31 des poulies situées à La partie basse du trajet rectangulaire d'une des chaînes formant l'organe d'entrainement 17, est calée sur l'arbre 10. Cette disposition permet d'assurer le synchronisme du mouvement des taquets ou des dents de fourche portées par tous les cadres 1 et 2 mis en service. On notera par ailleurs que le moteur 30 est supporté par le support 19 du côté avant de ce support pour équilibrer la partie arrière de celui-ci (par rapport au guide vertical) qui est la plus longue et donc engendre un couple de basculement dans le sens horaire. Il faut enfin remarquer que, pour ce qui concerne les ensembles à taquets, le trajet rectangulaire des chaines n'est pas strictement obligatoire et que le trajet de retour de ces taquets peut emprunter d'autres formes. Seuls sont necessaires le trajet montant vertical et le trajet supérieur horizontal. On décrira ci-après le fonctionnement de L'appareil dans sa généralité, et on reviendra ensuite sur quelques particularites avantageuses que comporte la machine, compte tenu de son cycle de fonctionnement. Au passage dans le sens vertical de chaque paire de taquets au même niveau (appartenant aux cadres 1 et 2) à hauteur du poste d'amenée (table de présentation des pièces ou présentation manuelle de ces dernières), les pièces sont successivement prises en charge par ces taquets se succédant sans fin. Elles sont ainsi transférées sur la partie haute (les bords 18 des cadres 1 et 2) de la machine, où elles sont déposées par les taquets lorsqu'ils amorcent leur course de des-cente. On notera qu'avant de déposer la pièce, les taquets qui la portent poussent les pièces déjà présentes vers L'avant de la machine grace à l'action de "balayage" des talons 16b lors du déplacement horizontal des taquets. Ainsi le lit de pièces (planches) se forme sur le support de constitution de lit que sont les bords 18.Lorsque la première planche déposée parvient sur l'avant de la machine, un capteur non représenté est alors actionné, qui commande la montée du support 19 qui, dépassant les bords 18, vient supporter par la face supérieure des dents 25 le lit réalisé. Les dents sont alors commandées pour passer de leur position rétractée à leur position en surplomb de la palette 13 (figure 4) et à la fin de leur course d'extension, le support est commandé à la descente. La descente s'arrête lorsque les dents parviennent au voisinage du lit déjà déposé sur la palette 13 au moyen d'un détecteur quelconque. Les dents sont alors rétractées alors que les pièces qu'elles portent sont retenues par un moyen quelconque qui peut par exemple appartenir au support d'accueil du lit (du genre poteau). Le support, après rétraction complète des dents, est remonté pour etre placé en position des repos au voisinage de la partie haute des cadres. Pendant ce temps le lit suivant s'est progressivement constitué sur les bords supérieurs 18 des cadres, et lorsqu'il est terminé, le cycle de déchargement recommence. On notera que, bien que cela ne soit pas necessaire, chaque dent 25 peut comporter un doigt d'entraînement 25a qui assure un entraînement positif du lit et qui évite un glissement de ce lit, donc un désalignement des pièces qui le composent, lors de l'extension des dents de fourche, glissement qui serait dû à L'inertie des pièces de bois. On aura compris que le déchargement des lits, donc la constitution de la pile se fait en temps masqué par rapport à la constitution des lits sur le sommet des cadres. L'une des particularités annoncées plus haut réside dans la présence, en avant de chaque cadre du côté de l'aire de constitution de la pile, d'un dispositif de retenue des pièces au moment de la rétraction des dents de fourche. Ce dispositif est constitué par un montant vertical 32 situé en avant de chaque cadre et attelé à ce dernier par deux leviers -horizontaux 33 et 34 articulés au cadre 1 et au montant 32. Ces articulations possèdent les moyens de butée nécessaires pour que ces leviers ne puissent pas s'incliner vers le bas mais que leur pivotement vers Le haut sur le cadre soit possible. Lors de ce pivotement le montant 32 se rapproche donc du cadre correspondant. En outre le montant 32 est pourvu sur sa partie arrière d'une surface de came 35 qui est constamment au contact d'un galet ou d'un doigt 36 porté par la partie avant du support 19, sauf lorsque le support 19 atteint sa position supérieure. Dans cette position, le doigt quitte la surface de came 35 qui ne se prolonge pas jusque là, et- soulève le levier 34. Le rôle de ce montant 32 est tout d'abord de constituer avec son homologue attelé au cadre 2, une face de référence pour L'empilage. En effet, tors de la retraction des dents, le montant 32 retient le lit en train d'être dépose sur La palette.On s'est cependant rendu compte qu'il arrivait fréquemment que la dernière planche du lit avait tendance à se soulever contre le montant et qu'il fallait remédier à cette situation avant de déposer le lit suivant car la mauvaise position de cette dernière planche, d'une part crée une perturbation dans la détection de la fin de la descente du support 19, et d'autre part, conduit à une perturbation permanente de la constitution de la pile. La solution à ce problème est donnée par le montant 32 mobile. En effet lorsque le support 19 vient prendre en charge le Lit suivant, au sommet des cadres 1 et 2, le doigt 36 quitte la surface 35 et soulève le levier 34. Le montant 32 est alors rapproché du bord avant du cadre correspondant et libère la planche mal positionnée, qui peut retrouver une position horizontale. Lorsque le support descend, le doigt 36 vient à nouveau au contact de la surface 35 et repousse vers l'extérieur le montant 32. Ce dernier replace alors dans l'alignement de la face verticale de référence de l'empilage la dernière planche qui, horizontale, faisait saillie hors de cette face. Le lit suivant peut alors être correctement déposé. Enfin, sur la figure 4, on voit que le support 19 est équipé d'un émetteur-récepteur 37 de rayonnement 39 en direction d'un réflecteur 38 sensiblement perpendiculaire à l'extrémité de la dent 25 et s'étendant sous cette derniere. Cet ensemble 37, 38 forme capteur de positions pour commander l'arrêt de la descente du support 19. Cet arrêt se produit dès que le faisceau 39 circulant entre les dispositifs 37 et 38 est interrompu, par exemple par le dernier lit de planches dépose sur la pile en cours de formation. On aura prévu ce réflecteur 38 articule à la dent de manière qu'il puisse s'escamoter selon la flèche B lors de la rétraction de la dent. Un ressort de rappel agit sur ce réflecteur pour le remettre automatiquement en position active lorsqu'il n'y a pas d'obstacle. Ce détecteur de proximité est beaucoup plus avantageux que les detecteurs optiques connus dont la direction d'action est perpendiculaire à la face supérieure de la pile qui possède une surface ne présentant pas de qualités optiques constantes. REVENDICATIONS 1. Machine pour constituer et empiler des lits de pièces (12) allongées comprenant au moins deux éléments (1, 2) de bâtis verticaux sensiblement rectangulaires, distants l'un de L'autre d'une longueur réglable, un dispositif d'amenée (4, 5) des pièces à manipuler s'étendant longitudinalement d'un côté du bâti et une aire de réception (13) des pièces empilées s'étendant longitudinalement de L'autre côté du bâti, des moyens de transfert circulant le long de chaque élément de bâti (1, 2) pour transporter une à une les pieces depuis le dispositif d'amenée jusqu'à un support de constitution d'un lit, et des moyens de déchargemment pour déposer le lit constitue sur l'aire de réception (13), caractérisée en ce que les moyens de transfert sont constitués, pour chaque élément de bâti (1, 2), par un ensemble (15) de taquets (16) régulièrement espacés sur un organe (17) d'entraînement sans fin circulant le long d'un trajet rectangulaire supporté par une partie de l'élément (1, 2) de bâti correspondant, situé du côté du dispositif d'amenée (4,5), en ce que le support de constitution du lit, est constitué par la partie supérieure (18) de chaque élémen-t de bâti (1,2) sur laquelle les pièces sont successivement déposées par les taquets (16), et en ce que les moyens de déchargement du lit constitué comprennent au moins deux dents de fourche (25) chacune montee coulissante dans une structure porte- fourche (19), attelée à des organes d'entraînement vertical (22) le long de chaque élément de bâti (1,2), entre une position rétractee située sous le lit constitué à ta partie supérieure (18) des éléments de bâti (2), et une position en porte à faux latérale par rapport au bâti, en surplomb de L'aire de réception (13). 2. Machine selon la revendication 1, caractér;- sée en ce que chaque taquet comporte une branche horizontale (16a) et un talon (16b) avant formant poussoir pour les pièces préalablement déposées sur le sommet (18) du bâti. 3. Machine selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que chaque dent (25) de fourche possède un doigt (2 Sa) arriére d'entrarnement du lit lors de son extension en direction de sa position en surplomb de l'aire de réception (13). 4. Machine selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérisée en ce que chaque dent (25) est équipée à son extrémité d'un réflecteur (38) s'étendant verticalement sous la dent (25) en regard d'un émetteur-récepteur (37) de rayonnement (39) formant capteur pour la commande des organes d'entraînement (22) de la structure porte-fourche (19) dans son mouvement vertical. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque élément de bâti (1,2) comporte le Long de son côté vertical adjacent à l'aire (13) de réception, un montant vertical (32) mobile entre deux positions l'une la plus éloignée du bâti formant une surface de référence verticale contre laquelle l'empiler ment est réalisé, l'autre étant en retrait vers le bâti par rapport à la première. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit montant vertical (32) est relié au bâti par deux leviers horizontaux (33,34) haut et bas, articulés entre eux tandis qu'une butée (36) solidaire de la structure porte -fourche (19) coopère avec l'un d'eux (34) pour le soulever au moment de la prise en charge du lit de pièces constitué en partie haute (18) du bâti. 7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un élément de bâti (2) est monté sur un chemin de guidage horizontal (3) et comporte des moyens (2 au pour commander son déplacement le long de ce chemin (3) de guidage et son réglage en position par rapport à L'autre élément de bâti (1). 8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que Les ensembles de taquets (15) et les structures porte-fourche (19) sont entrains par des arbres télescopiques (9,10) parallèles au chemin de guidage.