Brevet FR2636611A1 — publié le 19900323

APPAREIL DE MANIPULATION ET DE TRANSFERT DE PRODUITS PLANS ET SOUPLES ENTRE DEUX POSTES D'INTERVENTION La présente invention est relative à la manipulation de produits à caractère général plan et souple et elle intéresse particulièrement le domaine technique des industries de tannerie ou mégisserie. L'invention concerne, plus particulièrement, le problème de la manipulation des peaux ou cuirs entre différents postes d'intervention et, plus specialement mais non exclusivement, entre des postes de stockage temporaire des peaux ou cuirs sur palettes ou chevalets et la ou les tables d'approvisionnement de machines travaillant en continu. A titre d'exemple, il convient de citer l'approvisionnement ou l'alimentation de machines exécutant ou contribuant à exécuter un travail, un traitement ou une intervention par passage en continu des peaux ou cuirs, telles que les essoreuses, les satineuses, les refendeuses, les pistoletteuses. En règle génerale, l'approvisionnement de telles machines travaiLlant en continu s'effectue en présentant chaque peau successivement sur la table d'entrée sur laquelle chaque peau doit etre disposée bien à plat pour l'exécution convenable du traitement. Il est généralement de règle de prélever les peaux devant etre approvisionnées à une machine, à partir d'un stockage en superposition sur un support. Les peaux peuvent être empilées, soit à plat lorsque le support est une palette, soit en enveloppement partiel Lorsque Le support est un chevalet. Le prélevement et le transfert entre le poste de stockage et la table d'approvisionnement s'effectuent, généraLement, à La main. L'exécution de cette tâche implique une dépense physique importante en raison du poids que les peaux peuvent présenter et s'effectue dans des conditions pénibles et sales, plus particuLièrement lorsque La manipulation des peaux intervient à un stade intermédiaire du procédé de tannage. appareil de manipulation et de transfert permettant la prise en charge, la dépose et la repose de peaux dont les flancs sont temporairement pendants au cours de la phase de transfert et sans qu'il en résulte de formation de plis préjudiciables au traitement ultérieur. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, l'appareil de manipulation et de transfert conforme à L'invention est caractérisé en ce qu'il comprend : - une structure porteuse destinée à être interposée entre Cesdits postes, - un transporteur de mise en forme disposé entre la structure et l'un des postes, - un portique de transfert monté mobile entre le second poste et le transporteur, - et au moins une tête de préhension par aspiration suspendue mobile relativement au portique. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de objet de l'invention La fig. 1 est une perspective de l'appareil conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue latérale schématique prise, à plus grande échelle, sensiblement selon le plan II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une vue analogue à La fig. 2 illustrant un autre exemple d'application de la machine. La fig. 4 est une vue en plan prise sensiblement selon la ligne IV-IV- de la fig. 2. La fig. 5 est une coupe transversale partieLle prise, à plus grande échelle, selon la ligne V-V- de la fig. 4. La fig. 6 est une perspective partielle illustrant, plus en détail, un ensemble de l'appareil de manipulation et de transfert. L'appareil selon l'invention est destiné à être interposé Jusqu'à présent, la technique antérieure n'a pas encore réussi à proposer d'appareils, de machines ou de manipuLateurs à meme d'exécuter la fonction de manipulation et de transfert entre un tel poste de stockage et la table d'approvisionnement de la machine. Ceci est dû, en particulier, aux problèmes encore non résolus à ces jours de l'exigence de présentation bien à plat ou d'établissement de chaque peau individuellement sur la table d'approvisionnement. Quoique la fonction de transfert rappelée ci-dessus puisse être considérée comme la préférée, il convient de remarquer qu'il n'existe pas non plus, à l'heure factuelle, de manipulateurs de peaux capables d'exécuter la fonction inverse, c'est-à-dire de prendre en charge une peau établie se présentant à la table de sortie d'une machine de travail en continu, et de la transporter et la transférer à un autre poste d'intervention, pouvant être la table d'entrée d'une autre machine ou, encore, une palette ou un chevalet de stockage temporaire. La présente invention vise à combler la lacune générale ci-dessus en proposant un appareil de manipulation et de transfert de peaux entre deux postes d'intervention, appareil capable d'assurer, dans un premier exemple d'utilisation, la prise en charge de peaux stockées de façon superposée, soit sur palette, soit sur chevalet pour en assurer la presentation sous une forme etablie à l'entrée de la table d'approvisionnement d'une machine de traitement ou travail en continu et/ou, dans un second temps, la prise en charge de chaque peau à la table de sortie d'une telle machine pour en assurer le transfert en direction d'un-autre poste d'intervention. L'objet de L'invention est conçu de manière à permettre une prise en charge ou une préhension de chaque peau de façon sûre et fiable quel que soit le mode de stockage ou de présentation, sans risque de détérioration lorsque la préhension intervient côté fleur. Un autre objet de l'invention est de proposer un entre deux postes d'intervention au niveau desquels des manipulations et transfert de produits plans et souples et, notamment, de peaux ou cuirs doivent intervenir pour le déroulement d'un processus de traitement, tel que le tannage de telles peaux.Par poste d'intervention dans l'application au tannage, il convient de considérer toutes les phases de traitement par bain chimique ou par travail mécanique, étant donné qu'au cours d'un procédé de tannage au sens général du terme, iL est nécessaire de manipuler chaque peau pour la faire passer d'un stade à un autre A titre d'exemple, la machine de manipulation et de transfert est interposée entre un poste P1, par exemple constitué par la table d'entrée d'une machine de travail en continu telle qu'une essoreuse, une satineuse, une refendeuse, une pistoletteuse, et un poste P2 représentant un état de stockage temporaire de peaux 1 empilées de façon superposée, soit à plat sur une palette 1 comme illustré par la fig. 2, soit en enveloppement partiel sur un chevalet 2 comme cela apparait à la fig. 3. L'appareil selon L'invention comprend, selon les fig. 1 à 4, une structure porteuse 3 sur laquelle est montée mobile un portique 4 de préhension, de manipulation et de transfert. Le portique 4 peut être déplacé d'une position d'aplomb vis-à-vis du poste P2 à une position d'aplomb relativement à un transporteur 5 interposé entre la structure porteuse 3 et le poste d'intervention P1. La structure porteuse 3 peut être réalisée de différente façon possible pour délimiter une voie de passage V correspondant à L'encombrement du portique 4 considéré transversalement à un plan de symétrie p-p' longitudinal de l'appareil. Dans un exemple de réalisation illustré aux dessins, la structure porteuse 3 comprend deux joues 6 susceptibles d'être ancrées et immobilisées sur des massifs porteurs, individuellement ou en association avec un sommier de liaison et d'entretoisement 7. Les joues 6 portent, à leur partie inférieure, des paliers 8 de support et d'articulation du portique 4 qui peut, ainsi, être animé d'un déplacement angulaire dans L'un et l'autre sens de la flèche f1. Il doit être considéré que les joues pourraient, aussi, comporter deux voies de circulation rectilignes parallèles assurant Le support et le guidage d'un portique 4 à déplacement rectiligne alternatif. A titre de variante de réalisation, la structure porteuse 3 pourrait être conçue pour porter un portique de préhension pouvant tourner sur un axe vertical. Un tel portique peut, dans ce cas de réalisation, être pourvu, par exemple, en tête d'un ou ptusieurs bras déportés pour assumer les fonctions de préhension, manipulation, transfert. Le portique 4 comporte un cadre supérieur 9 qui est porté par deux palées 10 adaptes sur les paliers 8. Les palées 10 sont, chacune, constituees par un parallélogramme déformable comprenant deux montants 11 adaptés, par leur partie inférieure, sur deux paliers 8 et lies à leur partie superieure au cadre 9 par des articulations 12. Par définition, Les montants 11 possèdent une même longueur et l'écartement entre les paliers 8 inférieurs est identique à celui existant entre les axes 12.Les paliers inférieurs 8 s'étendent parallèlement au sommier ou au plan d'appui des joues 6, c'est-à-dire horizontalement, de sorte que, par construction, le cadre supérieur 9 occupe une position horizontale sur la plage de déplacement angulaire selon La flèche f1 susceptible de l'amener d'une position extrême à l'aplomb du poste P2 à une seconde position extrême à l'aplomb du transporteur 5. Le déplacement angulaire dans les deux sens de la flèche f1 du portique 4 est commandé par au moins un organe moteur 13 charge de mouvoir, en déplacement synchrone, les parallélogrammes constitutifs des palées 10. L'organe moteur 13 peut être constitué de plusieurs façons différentes et, notamment, sous la forme d'un verin, par exemple hydraulique ou pneumatique. Le vérin comporte un corps 14, par exemple, articulé-sur l'un des paliers 8 et une tige 15 articulée sur le montant 11 correspondant au second palier 8 du même parallélogramme déformable. Le ou les organes moteurs 13 sont, avantageusement, disposés à l'extérieur de la ou des palées 10 pour être au moins en partie Logés dans le carter extérieur de la ou des joues 6. Le cadre supérieur 9 porte une tête de préhension 16 qui peut être adaptée sur le cadre 9, comme illustré les fig. 1 et 3, ou entièrement suspendue à ce dernier comme représenté à la fig. 2. Une telle tête de préhension, du type décrit ci-apres ou d'un type analogue, peut être prévue pour équiper le ou les bras d'un portique tournant sur un axe vertical comme indiqué précédemment. La tête 16 comprend un plateau 17 assurant le support d'un organe moteur 18 à fonctionnement réversible, de préférence constitué par un vérin hydraulique ou pneumatique. L'organe moteur 18, et dans Le cas d'un vérin hydraulique, la tige de piston de ce dernier, est attelé à une platine 19 de préférence guidée en déplacement rectiligne alternatif vertical, par exemple, par des glissières telles que 20, dans l'exemple selon les fig. 1 et 5. La platine 20 porte, comme cela appariait plus particulièrement à la fig. 5, au moins un caisson de préhension 21 fonctionnant par aspiration. De préférence, la platine 19 supporte deux caissons 21 qui sont disposés parallèlement l'un à l'autre pour s'étendre selon un plan sensiblement horizontal de part et d'autre du plan de symétrie p-p' (fig. 1). Les deux caissons 21 sont suspendus à la platine 19 par l'intermédiaire de colonnettes 22 d'orientation verticale, susceptibles de coulisser axialement dans la platine 19. Chaque colonnette comporte une tête 23 assumant une fonction de butée limitant le coulissement de la colonnette 22 sous l'action d'un organe élastique de rappel 24.De préférence, l'organe élastique 24 est constitué par un ressort hélicoidal travaillant à la compression, enfilé concentriquement à la colonnette pour prendre appui sous la platine 19 et contre une collerette de butée 25. Les colonnettes 22 possèdent une meme longueur et comportent des pieds cylindriques 26 dont Les axes coaxiaux sont parallèles au plan p'. Les pieds cylindriques 26 sont montés à rotation à l'intérieur de chapes 27 portées par les caissons 21. Il est avantageux que les collerettes 25 soient constituées par des rondelles enfilées libres sur les colonnettes 22 et prenant appui par les ressorts 24 contre Les chapes 27. De cette manière, en prévoyant de faire comporter à ces dernières des bords supérieurs rectilignes, les ressorts 24 assument une fonction de rappel pour les tiges et une même fonction pour les chapes amenées à pivoter sur les pieds 26. Ainsi, comme cela ressort de la comparaison des fig. 1 et 5, chaque caisson 21 peut être déplace dans l'un ou l'autre sens de la fleche 2 et peut être sollicite en basculement selon l'un ou l'autre sens de la flèche 13 par pivotement des chapes 27 sur les pieds cylindriques 26. Chaque caisson 21 est constitue par un bottier plat, creux, délimitant un volume de répartition et dont le dessus porte une tubulure 28 de raccordement à un circuit non représenté de mise en dépression. Le bottier est fermé, à sa partie inférieure, par une paroi perforée 29 dont la périphérie est pourvue d'un rebord saillant par rapport au plan de la paroi 29. De préférence, le rebord est formé par un joint d'étanchéité 30 en matière déformable élastiquement. Dans le domaine d'application visé et compte tenu de la texture et du poids des peaux devant être manipulees, il est choisi de faire régner dans chaque caisson 21 une depression relative comprise entre 50 et 500 mbr. En relation avec le parametre retenu, il est également choisi une plaque perfore 29 laissant subsister une section globale de passage de 42 X découlant de la présence de perforations de diamètre compris entre 2 et 10 mm, de préférence voisin de 3 mm ménagees, par exemple, à raison de 6 par cm2. Les moyens décrits ci-dessus permettent de disposer la tête 16 soit à l'aplomb du poste P2, soit à l'aplomb du transporteur 5 par déplacement angulaire contrôlé du portique 4 selon la fleche fl. A L'aplomb du poste souhaité, la commande du vérin 18 permet de descendre les caissons 21 pour les appliquer sur une peau I à transférer. L'application de ces caissons peut intervenir de façon effective et efficace, soit sur une'peau à plat comme dans le cas de la fig. 2, soit sur une peau pliée sur un chevalet comme dans la fig. 3. En effet, le coulissement des coLonnettes 22 et les articulations par Les pieds cylindriques 26 permettent une orientation adéquate des caissons pour faire porter, sur toute la surface utile, les parois perforées 29 contre le plan local de la peau.L'existence des joints périphériques 30 permet d'établir efficacement par les parois 29 une dépression suffisante pour prélever, par aspiration, la peau I qui peut être manipulée et transférée alors, premièrement, par alimentation inverse du vérin 18 et, deuxièmement, par déplacement angulaire contrôlé du portique 4. Bien entendu, un cycle de déroulement inverse permet de déposer la peau prélevée, par exemple, sur le transporteur 5 et de la transférer au poste P2. Le problème qui se pose dans le cas de manipulation et de transfert d'un produit plan et souple et, notamment, d'une peau ou d'un cuir, découle de la méconnaissance de la surface réelle occupée et aussi de l'impossiblité pratique de prendre en charge toute cette surface. Par conséquent, la surface active globale des caissons 21 est limitée pour que la tête 16 puisse prélever par aspiration et manipuler tous les produits ou toutes les peaux quelle que soit leur surface et leur état d'empilement. Il en résulte donc inévitablement qu'après préhension la peau prélevée possède des flancs se repliant naturellement par gravité vers le bas pour s'étendre de façon sensiblement parallèle l'un à l'autre. Il peut, bien entendu, s'agir d'une conséquence de prélèvement, mais, dans certains cas, il convient aussi de considérer qu'il peut s'agir de la recherche d'un état lorsque la dépose de la peau doit être effectuée sur un chevalet de stockage temporaire. En considération de cet aspect, le transporteur 5 est réalisé, comme cela apparait aux fig. 1, 4 et 6, de manière à pouvoir assumer une fonction suplémentaire de mise en forme. A cette fin, le transporteur 5 comporte un plan de support et d'entrainement évolutif désigné dans son ensemble par la référence 31 et comprenant une zone ou partie Z1 présentant une forme générale analogue à celle d'un chevalet, une zone Z2 d'établissement plan et une zone Z3 d'évolution progressive entre les zones Z1 et Z2 De manière à concilier cette obligation avec la fonction d'entrainement dans l'un ou l'autre sens de la flèche f4 (fig. 4), le plan 31 comprend un châssis 32 constitué à base de membrures portées par un bâti 33 muni de pieds 34 télescopiques, réglables. Le châssis 32 supporte en bout de la zone Z1, deux rouleaux 35 à gorges périphériques parallèles, dits menants et de flanc. Les axes des rouleaux 35 sont situés parallèlement et de part et d'autre du plan p-p' pour s'étendre avec une inclinaison par rapport à la verticale. Cette inclinaison est choisie pour que la partie inférieure de chaque rouleau soit dirigée vers la zone Z2 Les rouleaux 35 menants et de flanc sont relies à un mecanisme d'entrainement en rotation 36 comprenant un groupe motoréducteur capable de les animer de rotations inverses synchrones. Le châssis 32 comporte, également, en bout de la zone Z1, un rouleau 37 à gorges périphériques parallèles, dit de tête et mené, s'étendant au-dessus des rouleaux 35 et sensiblement horizontalement. Le châssis 32 porte, en bout de La zone Z2, trois rouleaux horizontaux menés à gorges périphériques parallèles dont un 38 s'étend sensiblement dans le plan du rouleau de tête 37 et symétriquement de part et d'autre du plan p-p' et dont deux 39, disposés de part et d'autre du rouleau 38, présentent, vis-à-vis de ce dernier, une inclinaison dans le plan horizontal en direction de la zone Z1. Les différents rouleaux ci-dessus sont réunis par des courroies 40 à section droite transversale circulaire occupant les gorges desdits rouleaux. Les rouleaux 35 possèdent un nombre de gorges supérieur à celui des gorges des rouleaux 39, la différence étant égale au nombre supplémentaire de gorges que possède le rouleau 38 par rapport au rouleau de tête 37. En outre, l'écartement entre les gorges des rouleaux 38 et 39 est supérieur à celui des gorges des rouleaux 35 et 37. L'adaptation des courroies est effectuée avec la particularité suivante. Les courroies 40 de chaque rouleau de flancs 35 sont montées dans les gorges du rouleau 39 homologue et le nombre excédentaire dans les gorges extrmes du rouleau 38 dont les gorges centrales sont occupées par les courroies du rouleau de tête 37. Ainsi, par cette disposition, il devient possible de définir, par La nappe de courroies et, plus particulièrement, la nappe constituée par les brins extérieurs, un plan de support définissant une enveloppe en forme de chevalet ou de selle pour la zone Z1 évoluant progressivement pour la zone Z2 et se terminant en plan d'établissement horizontal pour La zone Z3. Cette nappe de courroies possède, en outre, la particularité de pouvoir être soumise simultanément à un défilement dans le même sens qui intervient par Le fonctionnement du mécanisme 36 assurant l'entrainement en rotation des rouleaux menants 35. Les courroies entourant ces rouleaux tournent pour partie sur les rouleaux extremes 39 qui assument une fonction de renvoi et pour celles excédentaires, sur le rouleau 38 qui est, ainsi, entraîné positivement pour assurer le défilement des courroies ltentourant en provenance du rouleau de tete 37. Par cette transmission, toutes les courroies, bien que formant un plan évolutif, sont entrainées simultanément en défilement sans fin. Dans l'exemple d'application pris en compte précédemment, une peau prélevée à partir du poste d'intervention P2, soit selon le mode de la présentation selon la fig. 2, soit selon celui illustré par la fig. 3, possède, dans les deux cas, des flancs pendant verticalement. Une telle peau peut être déposée sur la zone Z1 du plan 31, par exemple dans l'objectif d'être amenée au poste P1. A cette fin, le mécanisme 36 est alimenté de manière que les brins exterieurs des courroies 40 du plan 31 soient tous entrainés en défilement dans le sens de la flèche f5 (fig. 6). La peau déposée sur la zone Z1 par le portique 4 enveloppe le plan 31 à la manière d'un chevalet, sans qu'il puisse résulter de pliage à contresens des flancs de la peau en raison de l'entraSnement en défilement, daris Le sens de la flèche f5, des courroies 40. L'entra;nement en defilement simultané des courroies 40 fait progresser la peau dans Le sens de la flèche f5 et lui impose de suivre les zones successives du plan évolutif 31. Dans la zone Z3, Les flancs de La peau sont progressivement relevés, de sorte que la peau se trouve en etat d'établissement complet lorsqu'elle aborde la zone Z2 à partir de laquelle elle peut être soit déposée sur la table d'approvisionnement d'une machine de traitement en continu, soit prise en charge par un transporteur intermediaire. L'exemple de mise en oeuvre décrit ci-dessus doit être considéré comme l'un des preférés de l'appareil de manipulation et de transfert de peaux entre un poste de stockage en superposition et un poste de travail. Il n'exclut pas, toutefois, une application autre qui pourrait, par exemple, consister à mettre en oeuvre les mêmes moyens techniques pour prélever une peau travaillee et délivrée en continu par une machine sur le transporteur 5 dont le plan 31 est alors animé d'un défilement dans Le sens inverse à celui de la fleche.fg pour amener cette peau au niveau de la zone Z1 à partir de laquelle elle est pré levée et manipulée par le portique 4 pour être déposée sur une palette 1 ou un chevalet 2. L'établissement de la peau est aussi obtenu par un effet d'étalement procuré par une rotation sur elle-même imposée aux courroies 18 entourant principalement les rouleaux 35 et 39 en raison de L'inclinaison de ces derniers et de la difference d'écartement axial entre les gorges de ces rouleaux. L'invention n'est pas Limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Appareil de manipulation et de transfert de produits plans et souples entre deux postes d'intervention (P1-P2), caractérisé en ce qu'il comprend : - une structure porteuse (3) destinée à être interposée entre lesdits postes (P), - un transporteur (5) de mise en forme disposé entre la structure et l'un des postes, - un portique de transfert (4) monté mobile entre le second poste et le transporteur, - et au moins une tête (16) de préhension par aspiration suspendue mobile relativement au portique. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le portique (4) comprend au moins une tête de préhension suspendue à un un cadre porteur (9) monté sur deux palées (10) constituées par deux parallélogrammes déformables articulés par leurs bases sur la structure (3) et mus en déplacement angulaire synchrone par au moins un organe moteur (13) interposé entre l'un au moins des parallélogrammes et la structure. 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce le portique est constitué par une partie tournant sur un axe vertical et comportant au moins un bras en bout duquel est suspendue au moins une tête de préhension. 4 - Appareil selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la tête (16) de préhension comprend une plaque (17) supportant un vérin (18) attelé à une platine (19) guidée en déplacement par rapport à La plaque et portant des colonnettes (22) coulissantes, à rappel élastique, en pied desquelles se trouvent suspendu au moins un caisson (21) de préhension par aspiration. 5 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête (16) comprend au moins deux caissons (21) articulés, parallèlement l'un à l'autre, par des chapes (27) sur des pieds (26) cylindriques formés par les colonnettes (22). 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les axes des pieds cylindriques (26) s'etendent parallèlement au plan de la plaque. 7 - Appareil selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que chaque caisson (21) délimite un volume de répartition raccordé à une source de mise en dépression relative et fermé en face inférieure par une paroi perfore (29) dont la périphérie est pourvue d'un rebord (30) saillant par rapport au plan de la paroi. 8 - Appareil selon La revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un transporteur (5) de mise en forme définissant un plan (31) de support et d'entraSnement évolutif comprenant une zone (Z1) en forme de chevalet, une zone (Z2) d'établissement et une zone (Z3) intermédiaire d'évolution progressive, ledit plan etant formé par des courroies (40) sans fin montées autour de rouleaux (35, 37, 38, 39) à gorges dits menants et menés, disposés symétriquement par rapport à un plan de symétrie vertical et longitudinal du transporteur. 9 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le transporteur (5) comprend - un bâti (33) supportant un châssis (32), - des rouleaux (35, 3?, 38, 39) -à gorges périphériques parallèles, dits menants et menes portés par le châssis, - et des courroies (40) à section droite transversale circulaire. 10 - Appareil selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les rouleaux à gorges sont montés au voisinage de la zone (Z1) pour occuper une position sensiblement en U" inverse et, au voisinage de la zone (Z2), pour s'étendre sensiblement dans un même plan horizontal. 11 - Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les rouleaux à position en "U" inversé comprennent un rouleau horizontal mené dit de tête (3t) et deux rouleaux (35) parallèles entre eux dits de flancs et menants, situés de part et d'autre du plan de symétrie, avec une inclinaison sur le plan vertical et reliés à un mécanisme (36) d'entraînement en rotations inverses synchrones leur conférant une fonction menante. 12 - Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les rouleaux menés situés dans le même plan horizontal sont au nombre de trois, les deux extrêmes (39) étant entourés par des courroies des deux rouleaux menants de flancs (35), alors que le rouleau médian (38) est en partie entouré aussi par des courroies (40) desdits rouleaux de flancs et par des courroies (40) passant sur le rouleau de tête.