Brevet FR2754803A1 — publié le 19980424

La présente invention a pour objet un dispositif d'empilage et de dépilage de supports de pièces. Pour la fabrication d'objets en terre cuite, tels par exemple des briques ou des tuiles, les objets sont tout d'abord mis en forme, puis séchés et enfin cuits. Certaines argiles utilisées pour la fabrication de ces objets présentent un taux de retrait important. Pour éviter la déformation de la pièce au cours de la cuisson et assurer un maintien de la géométrie du produit, chaque pièce est déposée sur un support unitaire. Ainsi, au cours de la cuisson, chaque pièce peut se rétracter indépendamment des autres tout en gardant sa géométrie. Au cours des divers étapes de la fabrication des objets en terre cuite, chaque objet est posé sur un support unitaire et ne le quitte plus jusqu'à ce qu'il soit cuit. Chaque manipulation d'objet est faite avec le support correspondant. Au niveau de la cuisson, de nombreuses manipulations de supports sont réalisées. Les supports, munis chacun d'une pièce séchée, sont mis en place sur un chariot de cuisson. Les supports sont alors pris les uns après les autres et sont déposés de manière à former une pile. Plusieurs piles de supports sont placées sur un chariot et ce dernier passe dans un four de cuisson. A la sortie du four, les supports sont dépilés en retirant l'un après l'autre les supports et en les déposant sur un convoyeur, puis objet cuit est retiré de son support, ce dernier est nettoyé, éventuellement retourné et enfin un objet en argile séchée est placée sur le support propre. Entre chacune de ces opérations, le support est convoyé d'un poste à l'autre. Il passe ainsi par un poste de chargement de chariot avant la cuisson et après la cuisson par un poste de déchargement de chariot, puis un poste de retrait de l'objet cuit, un poste de nettoyage, un poste de retournement et enfin un poste de chargement. De nombreux déplacements sont donc nécessaires. Ces déplacements sont appelés déplacements horizontaux, car ils sont réalisés par des convoyeurs déplaçant généralement l'objet et son support dans un plan horizontal. Au cours de ces déplacements horizontaux, les supports sont soumis à de nombreux chocs et il arrive souvent que l'un d'eux se brise. En outre, ces nombreux convoyeurs utilisés pour acheminer les objets et/ou leurs supports nécessitent une place importante. Le but de l'invention est alors de proposer un dispositif permettant d'éviter un grand nombre de manipulations horizontales pour éviter des chocs aux supports et aussi pour gagner de la place. A cet effet, le dispositif qu'elle propose est un dispositif d'empilage et de dépilage qui comporte -deux montants verticaux mobiles placés l'un en face de l'autre, - des échelons montés coulissants dans chacun des montants, de manière à pouvoir coulisser sensiblement verticalement, deux échelons voisins étant reliés l'un à l'autre de manière à pouvoir d'une part reposer l'un sur l'autre en faisant chacun face à un support de pièce placé dans une pile de supports et d'autre part être espacé l'un de l'autre d'une distance maximale prédéfinie, - un système de levage agissant sur chaque échelon supérieur d'un montant vertical afin de déplacer cet échelon le long du montant correspondant, - des moyens permettant de rapprocher ou d'éloigner les montants verticaux l'un de l'autre, et - au moins un robot muni d'un dispositif préhenseur permettant de charger ou de décharger des pièces de leurs supports. Ce dispositif permet de saisir une pile de supports en venant placer les échelons sous des rebords de chaque support de la pile. Il est ensuite possible d'écarter les échelons les uns des autres pour permettre au robot l'accès aux pièces posées sur les supports. La pile de supports peut aussi être déplacée dans son intégralité pour par exemple aller d'une position de stockage vers une position permettant son chargement et/ou son déchargement par le robot. Ainsi il est possible d'éviter de nombreux convoyeurs, car le dépilage de la pile de supports est fait en écartant les supports les uns des autres et non en les déposant les uns à côté des autres sur un convoyeur. Les déplacements horizontaux sont évités et le gain de place réalisé est important. Chacun des montants comporte avantageusement un même nombre d'échelons et les échelons sont face à face. Ce nombre d'échelons dépend du nombre de supports à empiler ou dépiler. Le nombre maximum de supports empilable est égal au nombre d'échelons par montant. Dans une première forme de réalisation proposée par l'invention, chaque échelon est relié à l'échelon voisin par deux biellettes, chaque biellette étant articulée par l'une de ses extrémités à l'un des deux échelons et par son autre extrémité à l'autre biellette. De cette manière, deux échelons voisins sont l'un sur l'autre lorsque les deux biellettes sont dans une position repliée et lorsqu'elles sont sensiblement l'une dans le prolongement de l'autre, l'espacement maximal est réalisé entre les deux échelons. Dans une autre forme de réalisation, deux échelons voisins sont reliés par un cable, ou similaire, de longueur prédéterminée, chaque câble reliant deux échelons présentant la même longueur. Les deux montants verticaux peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre. Pour permettre ce déplacement, l'invention propose que les montants verticaux soient montés sur un châssis comportant au moins une crémaillère sensiblement horizontale, chaque montant pouvant se déplacer par rapport à cette crémaillère. Quant au système de levage, il peut par exemple comporter une poulie placée au-dessus de chaque montant, entrainée en rotation par un moteur et reliée à l'échelon supérieur correspondant par un câble ou similaire, et les deux poulies sont de préférence synchronisées. L'invention propose également un procédé d'empilage et un procédé de dépilage de supports de pièces munis d'au moins deux rebords. Pour empiler des supports, le procédé proposé consiste à - placer chaque support à l'aide de ses rebords sur au moins deux échelons, les échelons étant rangés parallèlement sur deux colonnes sensiblement verticales se faisant face et chaque support reposant sur un échelon de la première colonne et un échelon de la seconde colonne, - rapprocher dans une direction verticale les supports l'un de l'autre en rapprochant les échelons de chaque colonne l'un de l'autre, jusqu'à ce que les supports reposent l'un sur l'autre et forment une pile, - la pile de supports se trouvant à l'emplacement choisi, écarter dans une direction horizontale les échelons, de telle sorte que les colonnes s'éloignent l'une de l'autre et que les échelons ne soient plus en prise avec les rebords des supports. Pour dépiler des supports se trouvant placés les uns sur les autres de manière à former une pile, le procédé proposé consiste à - placer de chaque côté de la pile de supports une colonne d'échelons horizontaux, les échelons étant placés parallèlement les uns au-dessus des autres et chaque échelons correspondant à un rebord de support, - rapprocher dans une direction horizontale les deux colonnes d'échelons l'une de l'autre, jusqu'à ce que les échelons se retrouvent sous chacun des rebords correspondants, - espacer les échelons les uns des autres en les déplaçant verticalement, les échelons entraînant les supports dans leur ascension. Ces procédés d'empilage et de dépilage permettent d'éviter tout déplacement horizontal des supports. Les chocs et contraintes auxquels sont soumis ces supports sont très sensiblement diminués par rapport aux chocs et contraintes qu'ils subissent par un procédé d'empilage et de dépilage de l'état de la technique antérieure. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Figures 1 à 4 représentent en élévation un dispositif de dépilage et d'empilage selon l'invention dans diverses positions de travail, et Figure 5 montre un dispositif semblable entourés de plusieurs robots. Le dispositif d'empilage et de dépilage selon l'invention représenté au dessin sert à la manipulation de supports 2. Ces derniers portent par exemple des tuiles 4 séchées ou cuites et sont placés en piles sur un chariot 6, qui est destiné à conduire les tuiles à travers un four de cuisson. Les supports 2, munis chacun d'une tuile 4, sont donc empilés sur le chariot 6 avant la cuisson et sont dépilés après celle-ci. Le dispositif selon l'invention comporte deux montants verticaux 8 dans chacun desquels coulissent des profilés 10 de section transversale en L. Les deux montants verticaux 8 sont sensiblement identiques et se font face. Les divers profilés 10 des deux montants sont tous identiques. Ils sont montés coulissant dans des rainures de guidage 12. L'extrémité de chaque profilé 10 peut ainsi coulisser dans une rainure 12 réalisée dans l'un des montants 8. Chaque montant 8 présente ainsi deux rainures de guidage 12 dans lesquelles coulissent les profilés 10. Sur les figures 1 et 2, les profilés 10 reposent les uns sur les autres dans chacun des deux montants 8. Ils sont orientés de telle sorte que les petites branches du L sont horizontales, font face aux petites branches du L des profilés de l'autre montant et sont placées chacune sous la grande branche du L correspondante. On retrouve pour chaque montant une pile de profilé 10 avec des saillies 14 formées par le rebord des profilés 10, rebord constitué par la petite branche du L de ces profilés. Ces saillies 14 forment des échelons régulièrement espacés. Chaque montant 8 comporte le même nombre de profilés 10 et les deux piles de profilés sont symétriques. Chaque support 2 est formé par une plaque sensiblement horizontale sur laquelle repose la tuile 4 correspondante et par deux plaques verticales. La plaque horizontale est fixée sensiblement à mi-hauteur des plaques verticales et elle présente une largeur supérieure à celle des plaques verticales, de telle sorte qu'en vue de côté (figures), la plaque horizontale forme un rebord saillant 16. De tels supports 2 peuvent être empilés en superposant les plaques verticales. Une pile de supports, telle que représentée sur les figures, présente donc, en vue de côté, une série de rebords 16 placés à égale distance les uns au dessus des autres. Les profilés 10 sont adaptés de telle sorte que les saillies 14 correspondent aux rebords 16. L'espacement entre deux saillies 14 voisines est sensiblement égal à l'espacement entre deux rebords 16. Lorsque les montants 8 reposent à côté d'une pile de supports 2, à chaque rebord 16 d'un support correspond une saillie 14 d'un profilé. Cette dernière est placée juste en dessous du rebord 16 (figure 2). Deux profilés 10 voisins sont reliés entre eux par deux biellettes 18. Chaque biellette 18 est articulée par l'une de ses extrémités à un profilé 10 et par son autre extrémité à une biellette 18 reliée à un profilé voisin. De cette manière, deux profilés 10 voisins peuvent reposer l'un sur l'autre ou bien être espacés l'un de l'autre d'une distance maximale définie par la longueur des biellettes 18, ou plus précisément par la distance séparant les deux points d'articulation de ces biellettes. En tirant vers le haut le profilé supérieur 11, les profilés s'écartent les uns après les autres du profilé voisin inférieur (figure 3) jusqu'à la position montrée sur la figure 4, où tous les profilés sont espacés l'un de l'autre avec l'espacement maximal autorisé par les biellettes 18. Un système de levage est prévu pour agir sur le profilé supérieur 11 de chaque montant. Il comporte pour chaque montant 8 deux poulies 20, une à chaque extrémité, entraînées en rotation par un moteur non représenté et un câble, représenté en trait mixte sur les figures, fixé sur une extrémité du profilé supérieur 11 correspondant et s'enroulant ou se déroulant de la poulie 20 correspondante. Afin de synchroniser le mouvement des profilés des deux montants 8, un même moteur entraîne toutes les poulies 20. Les deux montants 8 peuvent se rapprocher et/ou s'éloigner l'un de l'autre. A cet effet, un système d'écartement à crémaillère est prévu. Les deux montants 8 sont montés dans un châssis 22 de forme sensiblement parallélépipèdique. Quatre crémaillères 24 sont fixées horizontalement sur le châssis 22. Elles relient les quatre coins de chaque montant 8. Un pignon, non représenté au dessin, est monté à chaque coin de chaque montant 8 et il engrène avec la crémaillère 24 correspondante. Un moteur, non représenté également, entraîne chaque pignon en rotation. Le fonctionnement du dispositif d'empilage et de dépilage est décrit ci-après en référence aux figures 1 à 4. Des supports 2, portant chacun une tuile 4 cuite, sont empilés sur un chariot 6 qui sort d'un four de cuisson. Le chariot 6 est placé sous le dispositif selon l'invention. Les montants 8 sont en position écartée (figure 1). Une fois le chariot en place, le dispositif est abaissé, de telle sorte qu'une ou plusieurs piles de supports 2, selon la largeur des montants, vienne se placer entre les montants 8, jusqu'à ce que ces derniers viennent reposer sur le chariot 6. Les montants 8 sont alors rapprochés l'un de l'autre grâce au système d'écartement (figure 2). Les saillies 14 des profilés se glissent durant ce mouvement de rapprochement en dessous des rebords 16 des supports 2 empilés sur le chariot 6. Chaque support 2 se trouve donc sur deux profilés 10, un à chacune de ses extrémités. Le système de levage est alors actionné. Les quatre poulies 20 enroulent le câble correspondant et le profilé supérieur 11 de chaque montant est tiré vers le haut. Lorsque l'écartement maximal entre le profilé supérieur 11 et le profilé voisin est atteint, ce dernier est tiré vers le haut. Les autres profilés 10 sont alors entraînés de même que le profilé supérieur 11 entraîne son profilé voisin (figure 3). Les poulies 20 enroulent le câble correspondant jusqu'à ce que tous les profilés 10 soient écartés les uns des autres avec leur espacement maximal. Les montants 8 sont alors retirés vers le haut avec le châssis 22. Les tuiles 4 cuites peuvent être retirées de leur support 2 par un robot de déchargement 26 et des tuiles 4 "vertes", c'est-à-dire qui ne sont pas encore cuites, peuvent être mises en place sur les supports 2 vides à l'aide d'un robot de chargement 28 (figure 5). L'écartement entre les supports 2, défini par les biellettes 18, est choisi de telle sorte que les robots de chargement 28 et de déchargement 26 puissent passer sans problème entre deux supports voisins pour poser ou prendre des tuiles 4. Pour empiler des supports 2, portant par exemple chacun une tuile 4 "verte", le déroulement est sensiblement l'inverse que celui décrit ci-dessus pour le dépilage de supports. Des supports 2 sont placés entre les montants 8, sur les profilés 10, lorsque les montants 8 sont en position rapprochée et les profilés en position écartée (figure 4). Le châssis 22 et les montants 8 viennent poser la pile de supports sur le chariot 6. Le dispositif d'empilage vient se placer sur le chariot 6, à l'endroit où la pile de supports doit être déposée. Le système de levage des profilés 10 est actionné pour que les profilés 10 descendent et reposent les uns sur les autres. Ceci est réalisé en déroulant le câble de chaque poulie 20. Une fois que les profilés 10 reposent les uns sur les autres, la pile de supports 2 n'est plus portée par les profilés 10. Les saillies 14 de ceux-ci se retirent alors et s'éloignent des rebords 16. Les montants 8 s'éloignent donc l'un de l'autre. La pile de supports 2 repose sur le chariot 6. Il suffit alors de retirer le dispositif d'empilage qui se retrouve par exemple dans la position représentée à la figure 1. La figure 5 montre une installation de chargement et de déchargement de tuiles 4. On retrouve dans cette installation le dispositif décrit ci-dessus, le chariot 6 et ses piles de supports 2 et les robots de déchargement 26 et de chargement 28. Le chariot 6 est chargé de supports 2 sortant d'un four de cuisson. Chaque support 2 placé sur le chariot porte donc une tuile 4 cuite. Lorsque le dispositif d'empilage et de dépilage passe de la position représentée à la figure 3 à la position représentée à la figure 4, les supports 2 reposant sur les profilés 10 passent l'un après l'autre devant plusieurs robots. Au fur et à mesure du passage, diverses opérations sont effectuées par des robots se trouvant à proximité. En remontant, le support supérieur, reposant sur les profilés supérieurs 11, passe devant le robot de déchargement 26. Ce robot prélève la tuile cuite 4 se trouvant sur le support 11. A l'étape suivante, le support 2, démuni de sa tuile 4, est nettoyé par un système de nettoyage 30. Ce dernier débarrasse le support de toutes poussières ou de débris qui pourraient gêner lors d'un usage ultérieur. Le support nettoyé passe ensuite éventuellement devant un retourneur 32 de supports. Les supports 2 sont soumis à des contraintes importantes au cours de leur utilisation, contraintes qui peuvent conduire à des déformations. Pour éviter ces déformations, les supports 2 sont retournés à chaque usage, de telle sorte que les déformations survenant au cours d'un cycle de cuisson compensent les déformations du cycle précédent. Le support retourné est replacé sur le dispositif d'empilage et de dépilage et reçoit à l'étage suivant une tuile 4 "verte", chargée par le robot de chargement 28. Tous les supports de la pile passent devant ces robots et subissent les uns après les autres les étapes précitées. Une fois tous les supports 2 munis d'une tuile 4 "verte", l'ensemble des supports peut être à nouveau empilé sur le chariot 6. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Ainsi, les profilés pourraient être remplacés par des éléments présentant une forme tout à fait différente, pour s'adapter à une autre forme de support. Le système de levage ne comporte pas forcément une poulie et un câble agissant sur le profilé, ou similaire, supérieur. Le profilé supérieur pourrait par exemple être fixé à un maillon d'une chaîne sans fin qui passerait sur deux roues dentées. La mise en rotation d'une roue dentée provoquerait la montée ou la descente du profilé ou similaire. De même, le système d'écartement des deux montants ne comporte pas forcément une crémaillère. Un système avec des vérins pneumatiques ou hydrauliques permettrait de remplacer les crémaillères. L'application du dispositif à la fabrication de tuiles n'est pas limitative. Ce dispositif peut être utilisé partout où il est nécessaire de dépiler et d'empiler des supports. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'empilage et de dépilage de supports de pièces, caractérisé en ce qu'il comporte - deux montants (8) verticaux mobiles placés l'un en face de l'autre, - des échelons (10,14) montés coulissants dans chacun des montants, de manière à pouvoir coulisser sensiblement verticalement, deux échelons (10,14) voisins étant reliés l'un à l'autre de manière à pouvoir d'une part reposer l'un sur l'autre en faisant chacun face à un support (2) de pièce placé dans une pile de supports et d'autre part être espacé l'un de l'autre d'une distance maximale prédéfinie, - un système de levage agissant sur chaque échelon supérieur (11) d'un montant vertical afin de déplacer cet échelon (11) le long du montant correspondant, - des moyens (24) permettant de rapprocher ou d'éloigner les montants verticaux (8) l'un de l'autre, et - au moins un robot (26,28) muni d'un dispositif préhenseur permettant de charger ou de décharger des pièces (4) de leurs supports (2). 2.- Dispositif d'empilage et de dépilage de supports de pièces selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des montants (8) comporte un même nombre d'échelons (10) et en ce que les échelons (10) sont face à face. 3.- Dispositif d'empilage et de dépilage de supports de pièces selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque échelon (10) est relié à l'échelon (10) voisin par deux biellettes (18), chaque biellette (18) étant articulée par l'une de ses extrémités à l'un des deux échelons et par son autre extrémité à l'autre biellette (18). 4.- Dispositif d'empilage et de dépilage de supports de pièces selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que deux échelons (10) voisins sont reliés par un câble, ou similaire, de longueur prédéterminée, chaque câble reliant deux échelons (10) présentant la même longueur. 5.- Dispositif d'empilage et de dépilage de supports de pièces selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les montants verticaux (8) sont montés sur un châssis (22) comportant au moins une crémaillère (24) sensiblement horizontale, chaque montant (8) pouvant se déplacer par rapport à cette crémaillère (24). 6.- Dispositif d'empilage et de dépilage de supports de pièces selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système de levage comporte une poulie (20) placée au-dessus de chaque montant (8), entraînée en rotation par un moteur et reliée à l'échelon supérieur (11) correspondant par un câble ou similaire, et en ce que les deux poulies (20) sont synchronisées. 7.- Procédé d'empilage de supports (2) de pièces munis d'au moins deux rebords (16), caractérisé en ce qu'il consiste à - placer chaque support (2) à l'aide de ses rebords (16) sur au moins deux échelons (10), les échelons (10) étant rangés parallèlement sur deux colonnes sensiblement verticales se faisant face et chaque support (2) reposant sur un échelon (10) de la première colonne et un échelon (10) de la seconde colonne, - rapprocher dans une direction verticale les supports (2) l'un de l'autre en rapprochant les échelons (10) de chaque colonne l'un de l'autre, jusqu'à ce que les supports (2) reposent l'un sur l'autre et forment une pile, - la pile de supports (2) se trouvant à l'emplacement choisi, écarter dans une direction horizontale les échelons (2), de telle sorte que les colonnes s'éloignent l'une de l'autre et que les échelons (10) ne soient plus en prise avec les rebords (16) des supports. 8.- Procédé de dépilage de supports (2) de pièces munis d'au moins deux rebords (16), les supports étant placés les uns sur les autres de manière à former une pile, caractérisé en ce qu'il consiste à - placer de chaque côté de la pile de supports (2) une colonne d'échelons (10) horizontaux, les échelons étant placés parallèlement les uns au-dessus des autres et chaque échelons correspondant à un rebord de support, - rapprocher dans une direction horizontale les deux colonnes d'échelons (10) l'une de l'autre, jusqu'à ce que les échelons (10) se retrouvent sous chacun des rebords correspondants, - espacer les échelons (10) les uns des autres en les déplaçant verticalement, les échelons (10) entraînant les supports (2) dans leur ascension.