Brevet FR2636324A1 — publié le 19900316

Installation pour le relevage rapide et l'empilage de plaques de verre. L'invention concerne une installation pour le relevage de OS plaques de verre, cette opération consistant à amener une plaque saisie dans une position sensiblement horizontale à une position sensiblement verticale, o elle est déposée pour former des piles. Dans les unités de production, le verre est obtenu sous forme d'une bande (par le procédé "float glass" par exemple) qui est ensuite découpée en plaques. La bande et les plaques sont véhiculées par un (ou plusieurs) convoyeur principal horizontal. Ces plaques sont ensuite relevées à un poste dit de préhension pour être empilées sur des chariots de manutention munis de pupitres (comportant un plan sensiblement horizontal et un plan sensiblement vertical) sur lesquels elles viennent en appui. La bande de verre étant directement découpée sur le convoyeur principal dans le sens longitudinal (sens de l'axe du convoyeur) et le sens transversal (sens perpendiculaire au sens longitudinal dans le plan du convoyeur), le débit en objets augmente et les machines de relevage doivent fonctionner à des cadences rapides (2 à 4 s) ou très rapides (de l'ordre de 2 s). Le brevet français FR-86/05 656 décrit une releveuse (machine de relevage) rapide compacte, dans laquelle des cadences de 2 à 4 s sont obtenues par multiplication du nombre de bras de préhension. Ainsi, dans cette releveuse selon l'art antérieur, il existe 2 bras de préhension rétractables munis à chacune de leurs extrémités de moyens de préhension (ventouses), ce qui fait au total 4 points de préhension dont 2 simultanément actifs (1 par bras). La présente invention propose une installation avec une releveuse plus rapide et de conception différente. Plus précisément, l'installation comporte: - un convoyeur secondaire, placé dans le prolongement du convoyeur principal et sur lequel sont saisies les plaques à un poste de préhension, ledit convoyeur secondaire étant pourvu de moyens pour être déplacé latéralement, - en bout et audessous dudit convoyeur secondaire, une releveuse comportant: 05. un seul bras terminé par un support avec 2 doigts symétriques par rapport à l'axe du bras et terminés chacun par une ventouse reliée à un moyen de dépression, le bras étant disposé de façon à ce que les ventouses soient placées symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal de symétrie de la plaque à relever, un système de bielle-manivelle actionné par au moins un vérin moteur agissant sur ledit bras pour obtenir sa rotation d'un angle d'environ 90 autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe du convoyeur de façon à amener les plaques du poste de préhension au poste de dépose, au moins un vérin hydraulique équilibreur lié audit système bielle-manivelle et relié également à un accumulateur à azote de façon à amortir les mouvements du bras et réduire la puissance énergétique installée, 20. des moyens pour la déplacer longitudinalement et latéralement, le déplacement lateral pouvant être obtenu simultanément avec le déplacement latéral du convoyeur secondaire, - un pupitre constituant le poste de dépose déplaçable latéralement et selon l'axe du convoyeur, - des moyens pour la commande automatique notamment des vitesses de convoyage, de l'arrêt des plaques, des mouvements du bras et du pupitre, et des déplacements latéraux de la releveuse et du convoyeur secondaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le déplacement sur le vérin moteur est commandé de façon à ce que la rotation du bras obéisse à la loi: c,=- A (ty + B (t)4 + C(t)3 avec = angle de rotation du bras A,B, C = constantes numériques La description sera mieux suivie à partir des figures: - la figure 1 représente une vue de l'installation dans l'axe du convoyeur secondaire; - les figures 2A et 2B sont des vues latérales (perpendi- culaires à l'axe du convoyeur); - la figure 3 présente en coupe latérale le bras avec le support et les ventouses; - les figures 4 et 5 montrent mieux le système bielle- manivelle pour l'entraînement du bras; - et les figures 5 et 6 montrent l'accumulateur à azote. Les plaques de verre défilent sur une ligne de convoyage. Pour être relevées, elles sont dérivées sur un ou des épis qui sont des convoyeurs disposés perpendiculairement à la ligne de convoyage principale, elles sont relevées alors par des machines de relevage situées en bout d'épi. On appellera convoyeur principal, le convoyeur véhiculant les plaques pour les amener à l'installation de relevage. Cette installation selon l'invention comporte un convoyeur secondaire de longueur réduite (de l'ordre de 1 à 2 m par exemple) qui est placé dans le prolongement du convoyeur principal. Sur les figures 1, 2A et 2B, le convoyeur secondaire est repéré en 1, il est muni de rouleaux 2 sur lesquels s'appuie la plaque 3. La plaque arrive ainsi en bout du convoyeur secondaire 1, elle s'arrête devant la releveuse à un poste dit de préhension. Selon un mode de fonctionnement préféré, le convoyeur secondaire a une vitesse inférieure à celle du convoyeur principal, elle devient nulle lorsque la plaque est au poste de préhension. Une plaque passe du convoyeur principal au convoyeur secondaire lorsque la plaque précédente a été saisie. Le nombre des épis est alors déterminé par l'homme du métier en fonction des cadences de relevage, des vitesses de convoyeur et des Longueurs des plaques. Au poste de préhension, les plaques consécutives de mêmes dimensions à relever se trouvent dans la même position. - elles sont en appui contre des butées 4 disposées en bout du convoyeur secondaire; - dans une même campagne de production, les plaques à relever ont les mêmes dimensions et on constate que leurs bords latéraux sont pratiquement alignés pendant un certain temps (le dévirage, c'est-à-dire le décalage, étant de l'ordre de 10 mm sur 3 heures; On a donc, pendant le temps de formation d'une pile, des plaques ayant toujours la même position au niveau de leur bord inférieur (celui qui viendra en appui sur la surface quasi horizontale du pupitre) et de leurs bords latéraux. L'installation de relevage selon l'invention comporte également une releveuse placée au-dessous et en bout du convoyeur secondaire. Elle a un seul bras 5 terminé par 2 doigts 6 porteurs chacun d'une ventouse 7, les doigts étant reliés au bras par un support 8. La releveuse ne comportant que 2 ventouses pour la préhension, et les plaques devant être en équilibre lors du relevage, il sera nécessaire que: - les ventouses soient disposées symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal de symétrie des plaques à relever, - et que la releveuse ou les butées 4 soient longitudinalement déplacées pour que les centres des ventouses soient proches de l'axe médian de la plaque (axe perpendiculaire à l'axe longitudinal et passant par le milieu de la plaque). Pour vérifier la première condition, avant chaque campagne (correspondant à des mêmes dimensions de plaques), la releveuse et/ou le convoyeur secondaire sont latéralement déplacés. Lorsque l'écartement entre les rouleaux du convoyeur secondaire permet juste le passage des doiúts 6 (disposition avantageuse), le convoyeur secondaire et la releveuse doivent être déplacés simultanément. On peut utiliser par exemple (figure 1) un vérin 9 agissant sur un bâti 10 mobile latéralement (dans des rails par exemple), ledit bâti supportant le convoyeur secondaire et la 26363 24 releveuse, et ledit bâti étant également muni de moyens pour son immobilisation. On remarque que l'écartement entre les doigts 6 dépend non seulement de l'écartement entre 2 rouleaux consécutifs du convoyeur mais aussi dépend de la largeur (sens perpendiculaire à l'axe du convoyeur) des plaques et qu'on ne peut augmenter inconsidérément cet écartement. On ne peut également pas admettre que la plaque de verre déborde latéralement la ventouse de façon importante. De telles releveuses fonctionnent bien pour des plaques de verre appelées de petites dimensions dans l'industrie verrière, c'est-à-dire jusqu'à de l'ordre de 1,5 m en largeur et 1 m en longueur et les plaques au poste de préhension étant situées à plus de 25 mm du bord latéral du convoyeur. L'homme du métier déterminera l'écartement entre les doigts et les rouleaux du convoyeur secondaire en fonction des plaques qu'il aura à traiter. Les ventouses sont de type connu, elles sont reliées à un système de mise en dépression grâce auquel un effet de succion est obtenu dans la ventouse et la plaque de verre est saisie. Pour lâcher la plaque, il suffit de couper le vide en se remettant à la pression atmosphérique. Chaque ventouse est montée sur un ressort qui lui permet de s'adapter aux plaques d'épaisseur différente. Pour éviter les butées 4 lors du relevage de la plaque, le support 8 fixé aux doigts 6 est monté coulissant le long du bras (figure 3). Le support est relevé pour la saisie de la plaque, et il est ensuite ramené à sa position initiale pendant la rotation du bras, avant ou après dépose selon la position du poste de dépose. Ce déplacement est obtenu au moyen d'un vérin 11 à petite course automatiquement commandé monté dans le bras 5 pour agir sur le support 8. Dans le mode de réalisation de la figure 3, la tige du vérin 9 est solidarisée à une languette 12 fixée au support 8. Ledit support entoure l'extrémité supérieure du bras 5 sur une certaine distance, de sorte que, même en position relevée (tige de vérin sortie), le support 8 coiffe encore Le bras 5, ce afin d'éviter l'entrée de poussière (de verre notamment) dans le bras. D'une façon générale, tous Les moyens d'actionnement sont à l'intérieur du bras pour être protégés, seuls les moyens d'alimentation en énergie sont ou ont une sortie à l'extérieur (canalisations pour fluides par exemple). L'autre extrémité du bras 5 est entraînée en rotation entre la position correspondant au bras, au poste de préhension et celle correspondant au bras en position au poste de dépose (fig.A2). Les plans du convoyeur et du pupitre étant sensiblement horizontaux, l'angle de rotation est légèrement supérieur à 90' (en général entre 900 et 95 ). Selon l'invention, la rotation est obtenue au moyen d'un système biellemanivelle 13 (fig. 4) monté sur un arbre d'entraînement 14 fixé au bras 5 par exemple par solidarisation aux pièces 5a et 5b représentées figures 3 et 5. Un vérin moteur 15 (de préférence hydraulique) solidaire du maneton 16 de la bielle 23 (figure 4) agit sur l'arbre d'entraînement 14 qui lui-même entraîne en rotation le bras 5. On peut également prévoir un second vérin moteur 15 solidaire du maneton 17 de la bielle 23, un vérin étant actif pour la descente de la plaque (rotation du bras dans un sens) et l'autre pour la remontée du bras (retour). Cette possibilité n'est pas représentée sur les figures. Selon l'invention, au moins un vérin hydraulique équilibreur 18 est monté sur le système bielle-manivelle 13. Ce vérin 18 comporte un piston percé qui permet alors le passage de l'huile d'un compartiment d'un vérin à l'autre selon le mouvement de la tige du piston (fig. 6). Le vérin 18 est également relié à un accumulateur à azote 19 constitué par un récipient muni d'une paroi mobile 20 le séparant en 2 chambres, l'une 21 est fermée et contient l'azote, l'autre 22 est reliée au vérin 18. Un vérin équilibreur 18 est nécessairement monté sur le même maneton que le vérin moteur 15 de façon à ce que l'énergie accumulée lors de la descente du bras pour amener La plaque au poste de dépose soit restituée lors de la remontée dudit bras, cette énergie accumulée étant d'autant plus grande que la plaque qui descend devient motrice à partir d'un certain angle. Cette réalisation est représentée figure 4, le vérin 18 étant en traits pleins. Un second vérin 18 peut être ajouté, il est alors solidarisé au maneton 17 de la bielle 23. Sur la figure 4, cette disposition correspond au vérin 18 en pointillés. Le déplacement de la tige du vérin moteur 15 provoque également le coulissement de la tige du vérin équilibreur 18. Le piston de ce vérin étant percé, l'huile communique d'une chambre à l'autre dans le vérin 15 et communique avec la chambre 22 de l'accumulateur. Si on se réfère à la schématisation en traits pleins de la figure 4, lorsque le bras tourne pour amener la plaque du poste de préhension au poste de saisie, la tige du vérin 15 rentre, l'huile du vérin 18 chassée par la rentrée de la tige de ce vérin va fuir dans la chambre 22 de l'accumulateur. Au retour du bras, cette énergie est restituée: l'huile repart dans le vérin 18 provoquant la rentrée de son piston qui actionne alors la bielle 23, la rotation du bras 5 est obtenue pour des pressions des vérins moteur et équilibreur convenablement choisies par l'homme de métier. Ce dispositif avantageux permet l'amortissement des mouvements (rôle d'équilibreur) mais également de diminuer la puissance installée (rôle de récupérateur d'énergie). Les essais faits sur la machine ont pu montrer qu'il est particulièrement avantageux d'avoir pour La rotation du bras la loi de mouvement suivante: A (t)5 + B ( t avec 0 = angle de rotation du bras A,B,C = constantes déterminées expérimentalement. Le vérin moteur est alors automatiquement commandé pour générer cette loi sur Le bras. Le poste de dépose est constitué par un pupitre 24 possédant un plan sensiblement horizontal et un plan sensiblement vertical pour l'appui des plaques. Le pupitre est positionné lorsqu'il arrive vide de façon à être dans l'axe longitudinal des plaques et dans celui du bras. Son plan horizontal est situé à une hauteur légèrement inférieure à celle du bord inférieur de la plaque qui arrive, la plaque lâchée par les ventouses chutant pour la dépose sur ledit plan. La hauteur de chute admissible est donnée par l'exploitant verrier en fonction du matériau et de l'épaisseur de la plaque. Pour améliorer l'empilage des plaques, de l'air peut être soufflé par les ventouses pour plaquer le verre contre la pile existante. Apres chaque dépose, le pupitre est déplacé pas à pas dans le sens de l'axe du convoyeur par exemple par un vérin 25, d'une valeur prédéterminée en fonction de l'épaisseur des plaques. L'installation comporte également des moyens pour sa commande automatique à partir d'informations fournies notamment par des capteurs disposés sur l'installation traitées par un ordinateur muni d'un logiciel. Sont notamment réglés automatiquement les vitesses de convoyage, l'arrêt des plaques au poste de préhension, la rotation du bras, le déplacement pas à pas du pupitre, son évacuation et sa mise en place, les déplacements latéraux de la releveuse et du convoyeur secondaire... Une telle installation a permis le relevage très rapide (de l'ordre de 2 s et même moins de 2 s) de plaques de verre de: - largeur 600 mm à 1 200 mm - longueur 400 mm à 800 mm - épaisseur 2 mm à 8 mm avec des piles d'épaisseur maximale 475 mm, la vitese d'introduction sur le convoyeur secondaire étant de 60 m/mn, ce pour une puissance installée pour la rotation du bras de l'ordre de kw. REVENDICATIONS 1. Installation pour le relevage rapide et l'empilage de plaques de verre défilant sur un convoyeur principal horizontal, caractérisée en ce qu'elle comporte: - un convoyeur secondaire (1), placé dans le prolongement d'un convoyeur principal et sur lequel sont saisies les plaques (3) à un poste de préhension, ledit convoyeur secondaire étant pourvu de moyens pour être déplacé latéralement, - en bout et au-dessous dudit convoyeur secondaire, une releveuse comportant: un seul bras (5) terminé par un support (8) avec 2 doigts (6) symétriques par rapport à l'axe du bras et terminés chacun par une ventouse (7) reliée à un moyen de dépression, le bras étant disposé de façon à ce que les ventouses soient placées symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal de symétrie de la plaque à relever, un système bielle-manivelle (13) actionné par au moins un vérin moteur (15) agissant sur ledit bras pour obtenir sa rotation d'un angle d'environ 90 autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe du convoyeur de façon à amener les plaques du poste de préhension au poste de dépose, au moins un vérin hydraulique équilibreur (18) lié audit système bielle-manivelle et relié également à un accumulateur à azote (19) de façon à amortir les mouvements du bras et réduire la puissance énergétique installée, des moyens pour la déplacer latéralement, ce déplacement latéral pouvant être obtenu simultanément avec le déplacement latéral du convoyeur secondaire, - un pupitre (24) constituant le poste de dépose déplaçable latéralement et selon l'axe du convoyeur, - des moyens pour la commande automatique notamment des vitesses de convoyage, de l'arrêt des plaques, des mouvements du bras et du pupitre, et des déplacements latéraux de la releveuse et du convoyeur secondaire. 2. Installation selon La revendication 1, caractérisée en ce oue le déplacement sur le vérin moteur est commandé de façon à ce que la rotation du bras obéisse à la loi: A(t) + t +Ct (t O.o t J avec = angle de rotation du bras A,B,C = constantes. 3. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support (8) coulisse sur le bras (5) sur une distance suffisant au moins à éviter lors du relevage les butées (4) sur lesquelles la plaque est en appui au poste de préhension.