Brevet FR2782290A1 — publié le 20000218

La présente invention a pour objet un système automatisé de déplacement de butées de maintien d'éléments en bois sur une table de pressage en vue de leur assemblage. Il est destiné à la fabrication de divers types d'assemblages tels qu'éléments de charpente, et en particulier de fermes préfabriquées de dimensions limitées connues sous le nom de "fermettes", et très largement utilisées en construction traditionnelle pour le soutien des toitures inclinées. Les fermettes sont réalisées par l'assemblage de deux arbalétriers et d'un entrait renforcés par des pièces de triangulation. Ces constituants sont disposés sur la table de pressage et généralement maintenus par des butées mobiles fixées sur le plateau de la table. Des20 "connecteurs" constitués de plaques métalliques à griffes sont alors enfoncés aux points de jonction à l'aide de vérins mobiles portés par un portique coulissant longitudinalement au-dessus de la table. A ce jour, le réglage et le calage des fermettes, ainsi que la commande du pressage par vérins s'effectue encore fréquemment manuellement, ce qui nécessite une durée de montage importante et un personnel très qualifié, entraînant des coûts de main d'oeuvre élevés. Le brevet français N 2 693 560 aux noms de MM. DEBANNE et PORTALIER décrit un dispositif permettant d'effectuer automatiquement la mise en position des butées de maintien sur une table de montage équipée d'un35 plateau métallique pourvu de rainures de guidage, grâce à une unité motorisée coulissant sur le portique mobile pilotée par un ensemble informatique contrôlant également les mouvements du portique et des vérins de pressage. Cet équipement nécessite une table d'un type bien déterminé, équipée de rainures usinées dans le plateau, ce qui rend son coût de fabrication élevé. Le déplacement longitudinal d'une butée doit se faire en trois temps pour aller tout d'abord à l'extrémité de la rainure transversale dans laquelle elle se trouve initialement, puis longer une rainure longitudinale située en bordure de la table, puis enfin emprunter une nouvelle rainure transversale. En cas de déréglage, les risques de détérioration des butées, des rainures ou du mandrin sont importants. Le brevet N 2 707 546, déposé par l'auteur de la présente demande, fait état d'un dispositif permettant d'utiliser une table de type quelconque grâce à des butées de maintien des pièces à assembler constituées de blocs cylindriques équipés en partie inférieure de pointes s'enfonçant dans un plateau de bois recouvrant la table de pressage, ces butées étant mises en place au moyen d'un mandrin mobile creux pourvu sur sa face interne d'ergots pouvant coulisser dans des rainures en "L" prévues à la périphérie des plots et agencées de manière à ce que ceux-ci puissent être libérés ou rendus solidaires du mandrin en faisant effectuer à ce dernier une rotation d'une fraction de tour dans un sens ou dans l'autre. La combinaison des mouvements de rotation et de translation risque de diminuer la fiabilité du système, et le déplacement d'une série de butées pour réaliser une nouvelle configuration nécessite de nombreux mouvements de l'unité motorisée et du portique en raison du fait que chaque butée doit être amenée à son nouvel emplacement avant que le système ne puisse retourner chercher la butée suivante. Un autre demande du même inventeur, publiée sous le N 2 756 507, décrit une table de pressage comportant un magasin de stockage des butées constitués de broches verticales montées sous un rail fixé latéralement sur le portique mobile et sur lesquelles peuvent être enfilés les butées qui comportent un alésage10 vertical avec billes à ressort assurant leur maintien grâce à des rainures prévues sur les broches. Une unité motorisée coulissant sur le rail permet la mise en place, le retrait et le stockage des butées grâce à une pince mobile verticalement comportant une ouverture latérale en forme de U apte à s'insérer dans des gorges annulaires aménagées à la périphérie des butées. Un prototype réalisé suivant ces concepts a montré certaines faiblesses du système. Le moindre déréglage mécanique, la moindre fausse manoeuvre ou la20 moindre erreur du programme de pilotage peut causer des pertes de temps importantes, ou même des dégâts tels que le pliage des broches de stockage, de la pince de manipulation ou des pointes des butées, entraînant une immobilisation de durée variable de l'installation.25 La présente invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients en diminuant et en simplifiant autant que possible les mouvements de l'organe de manipulation des butées de maintien, afin d'augmenter la fiabilité du système et de réduire la durée des opérations nécessaires pour réaliser une nouvelle configuration des butées de maintien, tout en évitant le risque de détérioration des butées non utilisées. Elle est constituée d'une table de pressage avec plateau en bois et portique mobile le long duquel coulisse une unité motorisée équipée d'un mandrin permettant la mise en place, le retrait et le stockage de butées de maintien mobiles constituées de blocs cylindriques équipés en partie inférieure de pointes destinées à s'enfoncer dans le plateau en bois, les butées non utilisées étant stockées à l'intérieur d'un ou plusieurs magasins fixés sur la table de pressage ou intégrés à l'unité motorisées de manière à assurer leur protection. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 représente une table de pressage vue de dessus, avec une fermette en place, la figure 2 montre ladite table vue en bout, suivant la flèche A de la figure 1, la figure 3 est un agrandissement du détail D de la figure 2 montrant une butée en coupe axiale montée sur le mandrin de l'unité motorisée, la figure 4 montre à une échelle différente une unité motorisés comportant des magasins latéraux pour les butées de maintien et les figures 5 et 6 représentent en coupe verticale axiale un mandrin formant magasin de stockage, avec des organes de blocage des butées de maintien respectivement en position d'enlèvement et de mise en place d'une butte. Le dispositif, figures 1 à 6, est monté sur une table de pressage 1 comportant un portique mobile 2 perpendiculaire à ladite table et se déplaçant longitudinalement au-dessus de cette dernière. Le portique 2 est équipé d'au moins un vérin 3 pouvant se mouvoir transversalement à l'axe longitudinal de la table 1 et destiné à enfoncer dans les pièces 4 à solidariser des connecteurs 20 d'assemblage métalliques. Les déplacements du portique 2 et du vérin 3 sont motorisés et pilotés manuellement à vue à l'aide d'un poste de commande attenant au portique, ou automatiquement par un ensemble électronique programmable. Le plateau 5 de la table de pressage 1 est en bois massif, contreplaqué ou aggloméré. Des butées 6 de maintien des pièces 4 à assembler peuvent être fixées en position grâce à des pointes 7 disposées à leur partie inférieure et s'enfonçant dans le bois du plateau. Après positionnement des butées 6 de maintien, les pièces 4 constitutives des fermettes 7 sont disposées sur le plateau 5, les connecteurs 5 sont pré-enfoncés manuellement, puis le portique mobile 2 et le vérin 3 sont amenés successivement au-dessus de chaque connecteur avant d'actionner ledit vérin pour un serrage définitif. Les butées de maintien 6 sont mises en place et retirées au moyen d'une unité motorisée 8 coulissant le long du portique 2 et comportant à sa partie inférieure un mandrin 9 mobile verticalement équipé d'organes de blocage lui permettant de saisir ou de relâcher une butée de maintien 6, ainsi que d'appuyer sur elle pour sa mise en place sur le plateau de la table 1. Selon une première variante d'exécution, les butées sont pourvues d'un alésage axial avec épaulement interne 10 annulaire, ou rainure, et le mandrin 9 comporte une extrémité inférieure 11 de diamètre réduit pour pouvoir pénétrer dans cet alésage, les organes de blocage étant constitués de griffes rétractables 12 prenant appui, en position sorties, sur l'épaulement interne 10, de manière à permettre au mandrin de soulever la butée pour la déplacer, ou de se désolidariser de celle- ci lorsque les griffes 12 sont rétractées (figure 3). Selon une seconde variante d'exécution, les butées de maintien 6 comportent un épaulement annulaire externe 13, ou une rainure, et le mandrin 9 se présente sous la forme d'un tube creux dans lequel peuvent pénétrer les butées. Le mandrin est équipé d'ergots doubles 14 articulées pouvant prendre appui soit sur l'épaulement externe soit sur le dessus des butées selon leur position, cette position étant contrôlée par des vérins 15 ou des dispositifs similaire (figures 5 et 6). Le système comporte au moins un magasin de stockage dans lequel sont placées les butées 6 non utilisées de façon à les protéger des chocs et à faciliter leur prise par le mandrin 9. Le magasin est conçu pour pouvoir présenter successivement les butées à un emplacement fixe, ou au contraire à déplacer les butées pour libérer cet emplacement, de façon à permettre au mandrin 9 de saisir ou de déposer une butée à cet emplacement. I1 peut s'agir d'un magasin fixe 16 disposé sur la table de pressage 1, dans une zone non utilisée. Il sera alors constitué par exemple d'un carrousel, d'un dispositif à chaîne sans fin ou d'un système à tiroir actionné par des vérins. Le système comportera avantageusement un magasin mobile 17 intégré à l'unité motorisé 8, et pouvant être constitué du mandrin 9 lui-même, formé d'un tube creux vertical (figures 5 et 6), ou d'un magasin horizontal latéral simple ou double agencé pour pouvoir amener une butée 6 à la base du mandrin 9, ou au contraire l'en retirer. De préférence, il sera prévu un magasin fixe 16 de contenance importante complété par un magasin mobile 17 jouant le rôle de tampon. Cette disposition permet de limiter au maximum les mouvements de l'unité motorisée 8 et donc les pertes de temps, la plupart des modifications de configurations ne nécessitant, en pratique, le déplacement que d'un petit nombre de butées 6. Le magasin mobile 17 sera dimensionné pour pouvoir en contenir suffisamment pour les opérations les plus courantes, le magasin fixe n'étant utilisé que dans des cas exceptionnels ou lorsqu'il est nécessaire de dégager entièrement la table de pressage 1. Les mouvements du portique mobile 2, de l'unité motorisée 8 et du mandrin 9, ainsi que le fonctionnement du ou des magasins de stockage 16, 17, sont pilotés par un ensemble électronique programmable pouvant par exemple être installé dans une armoire montée sur le portique. Les données relatives aux positions des butées de maintien 6 et des connecteurs 5 pour une série déterminée de fermettes 7 identiques sont élaborées sur un ordinateur courant, grâce à un logiciel ad hoc, et transmises par un moyen approprié tel que câble ou disquette à l'ensemble électronique. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1 . Système automatisé de déplacement de butées de maintien d'éléments en bois sur une table de pressage en vue de leur assemblage, destiné à la fabrication d'éléments de charpente, et en particulier de fermes préfabriquées de dimensions limitées connues sous le nom de "fermettes" utilisées en construction10 traditionnelle pour le soutien des toitures inclinées, la table de pressage (1) étant du type comportant un plateau (5) en bois et un portique mobile (2) le long duquel coulisse une unité motorisée (8) équipée d'un mandrin (9) permettant la mise en place, le retrait et le stockage de butées de maintien (6) mobiles constituées de blocs cylindriques équipés en partie inférieure de pointes destinées à s'enfoncer dans ledit plateau en bois, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen de stockage monté sur la table de pressage (1) ou au moins un moyen de stockage intégré à l'unité motorisée (8), ledit ou lesdits moyen(s) de stockage étant agencé(s) pour recevoir les butées de maintien (6) non utilisées et assurer leur protection, et pour présenter successivement les butées de maintien à un emplacement fixe, ou au contraire à déplacer les butées pour libérer cet emplacement, de façon à permettre au mandrin (9) de prendre ou de déposer une butée à cet emplacement, ledit mandrin étant équipé d'organes de blocage (12, 14) agencés pour lui permettre de saisir ou de relâcher une butée de maintien (6), ainsi que d'appuyer sur celle-ci pour sa mise en place sur le plateau en bois (5). 2 . Système automatisé selon la revendication 1, se caractérisant par le fait qu'il comporte au moins un est un magasin mobile (17) de stockage des butées de maintien (6) intégré à l'unité motorisé (8) et constitué du mandrin (9) lui-même, formé d'un tube creux vertical. 3 . Système automatisé selon la revendication 1, se caractérisant par le fait qu'il comporte au moins un est un magasin mobile (17) de stockage des butées de maintien (6) intégré à l'unité motorisé (8) et constitué d'un magasin horizontal latéral simple ou double agencé pour pouvoir amener une butée de maintien à la base du mandrin (9), ou au contraire l'en retirer. 4 . Système automatisé selon la revendication 1, se caractérisant par le fait qu'il comporte au moins un magasin fixe (16) de stockage des butées de maintien (6) disposé sur la table de pressage (1) dans une zone non utilisée et constitué par exemple d'un carrousel, d'un dispositif à chaîne sans fin ou d'un système à tiroir actionné par des vérins. 5. Système automatisé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il comporte au moins un magasin fixe (16) de stockage des butées de maintien (6) disposé sur la table de pressage (1), et au moins un est un magasin mobile (17) de stockage desdites butées de maintien (6) intégré à l'unité motorisé (8), ledit magasin mobile étant dimensionné pour pouvoir contenir le nombre nécessaire de butées de maintien pour effectuer les opérations les plus courantes. 6. Système automatisé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les butées de maintien (6) comportent un épaulement annulaire externe (13), ou d'une rainure externe, le mandrin (9) se présentant sous la forme d'un tube creux dans lequel peuvent pénétrer lesdites butées. 7 . Système automatisé selon la revendication 6, se caractérisant par le fait que les organes de blocage du mandrin (9) sont constitués d'ergots doubles (14) articulées pouvant prendre appui soit sur l'épaulement annulaire externe (13), soit sur le dessus des butées de maintien (6) selon leur position. 8 . Système automatisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, se caractérisant par le fait que les butées de maintien (6) sont pourvues d'un alésage axial avec épaulement annulaire interne (10), ou rainure, le mandrin (9) comportant une extrémité inférieure (11) de diamètre réduit pour pouvoir pénétrer dans cet alésage, les organes de blocage étant constitués de griffes rétractables (12) prenant appui, en position sorties, sur l'épaulement annulaire interne (10), de manière à permettre audit mandrin de soulever la butée pour la déplacer, ou de se désolidariser de celle-ci lorsque les griffes sont rétractées. 9. Système automatisé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le portique mobile (2), l'unité motorisée (8), le mandrin (9) et le ou les magasins de stockage (16, 17) sont pilotés par un ensemble électronique programmable, les données relatives aux positions des butées de maintien (6) pour une série déterminée de fermettes (7) identiques étant élaborées sur un ordinateur courant, grâce à un logiciel spécifique, et transmises par un moyen approprié tel que câble ou disquette audit ensemble électronique.