Brevet FR2816930A1 — publié le 20020524

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour dépiler, séparer et distribuer des pièces d'oeuvre, notamment des pièces d'oeuvre oblongues et à arête vive, de préférence en bois, et tout particulièrement des pièces de bois équarri. L'invention concerne un procédé et un dispositif permettant de prélever individuellement et automatiquement sur des piles des pièces de bois empilées (opération de dépilage), de transporter des pièces individuelles vers une zone de réception, de préférence en vue d'un traitement ultérieur ou d'une transformation, et de déposer ou de distribuer en cadence les pièces individuelles. L'alimentation manuelle de machines, notamment de machines automatiques de transformation du bois, par des pièces de bois est une tâche fatigante et longue. Pour cette raison, diverses méthodes ont déjà été proposées qui visaient à charger dans les temps le dispositif d'avance d'une machine d'usinage de pièces d'oeuvre, de pièces de bois équarri par exemple, et ceci directement à partir de la pile et sans intervention manuelle. Pour ce faire, il est courant d'utiliser des plates-formes de culbutage sur lesquelles, lorsqu'une certaine hauteur de levée est atteinte, la couche supérieure de pièces passe pardessus le bord supérieur de la barre de guidage sous l'effet de la gravité et glisse sur une glissière de guidage inclinée vers la barre d'usinage, une surface de butée la retenant à l'extrémité de la glissière de guidage (voir DE-OS 2 152 727 par exemple). Le dépilage des pièces de bois de section ronde ou polygonale peut s'effectuer au moyen de dispositifs à pinces dont les mâchoires présentent une ouverture suffisante pour saisir la pièce sur toute sa circonférence. Toutefois, de tels dispositifs ne permettent pas de cercler les pièces de bois équarri en paquets ou d'en saisir deux faces opposées, les piles étant très compactes et les mâchoires normalement dans l'impossibilité de pénétrer entre les pièces de bois, lesquelles peuvent, de plus, présenter des largeurs différentes. Le problème consistait alors à proposer un nouveau procédé permettant, tout en évitant les inconvénients de l'état de l'art, de dépiler, c'est-àdire de prélever sur la pile, de manière plus simple et plus fiable des pièces d'oeuvre, oblongues et à arête vive par exemple, de préférence des pièces d'oeuvre quadrangulaires en bois, et ceci sans temps de démarrage supplémentaires, de transporter les pièces d'oeuvre individuelles vers une zone de réception, de préférence en vue d'un traitement ultérieur ou d'une transformation et de les déposer ou de les distribuer, de préférence en cadence. L'objectif consiste également à proposer un nouveau dispositif fonctionnant selon un tel procédé. La présente invention permet de résoudre ces problèmes. Ainsi, un objet de l'invention est un procédé pour le dépilage, la séparation et la distribution automatiques de pièces d'oeuvre, notamment de pièces oblongues et à arête vive, tout particulièrement de pièces de bois oblongues et à arête vive telles que les pièces de bois équarri, par soulèvement et séparation de la première pièce à partir d'une pile, de la transporter vers une zone de réception et la déposer et de répéter ce cycle, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'au moyen d'un dispositif à pinces, on saisit simultanément la pièce d'oeuvre sur ses faces supérieure et antérieure, on la soulève de la pile, on la transporte et on la dépose. Selon un mode de réalisation de l'invention, on compense par une mise à niveau automatique horizontale et verticale du dispositif à pinces suivie d'un alignement automatique, un écart de la position de la pile par rapport à l'horizontale et/ou la verticale, ou une position inclinée de la pièce d'oeuvre. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on détecte initialement la surface supérieure de la pile ou l'arête latérale supérieure de la pièce d'oeuvre par un repérage piloté au moyen de capteurs. La dépose des pièces d'oeuvre peut s'effectuer en plusieurs endroits. Un autre objet de la présente invention est un dispositif de dépilage et d'alimentation pour mettre en oeuvre ce procédé, présentant un dispositif à pinces dont le déplacement peut être assuré automatiquement à la hauteur de la pile et d'une zone de réception et/ou d'un dispositif de transformation ultérieure à l'aide d'un double guidage linéaire (axe horizontal et vertical) ou d'un double guidage par parallélogramme piloté par l'intermédiaire de capteurs et entraîné, de préférence à entraînement ou actionnement hydraulique, ledit dispositif de dépilage et d'alimentation étant caractérisé en ce que le dispositif à pinces présente au moins une paire de mâchoires. L'entraînement ou les entraînements du dispositif pourront par exemple être hydrauliques, pneumatiques, mécaniques et/ou électriques. L'entraînement du guidage linéaire ou à parallélogramme sera de préférence hydraulique, celui du dispositif à pinces de préférence pneumatique. La paire de mâchoires sera conformée de sorte à pouvoir saisir la première pièce d'oeuvre (située à l'extérieur en haut de la pile), une pièce de bois équarri par exemple, sur sa surface supérieure et antérieure et l'enserrer en se fermant. Au moment de la fermeture, les griffes s'enfoncent légèrement dans le bois. Chaque mâchoire présente au moins une griffe, une dent ou une pointe. Les deux mâchoires de la paire pourront généralement pivoter dans l'axe de saisie. Toutefois, une seule mâchoire pivotante sera également suffisante. Selon un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, les bras de l'équerre de centrage exercent une pression sur la pièce d'oeuvre. Le dispositif à pinces peut presser toute la couche de la pile contre une barre de butée lorsqu'il se pose sur la pièce d'oeuvre. Selon un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention, la paire de mâchoires décrit un mouvement linéaire. Dans le dispositif selon l'invention, les mâchoires peuvent entrer en contact avec la pièce d'oeuvre simultanément ou de façon décalée dans le temps sous l'effet d'une multiplication mécanique, hydraulique ou pneumatique. Ainsi sous l'effet d'une multiplication mécanique, hydraulique ou pneumatique, chacune des mâchoires peut exercer sur la pièce d'oeuvre une pression différente. Selon une autre réalisation du dispositif de l'invention, une seule mâchoire est mobile, la pointe de la mâchoire fixe étant pressée dans la pièce d'oeuvre sous l'effet d'un mouvement descendant ou latéral avant que la mâchoire mobile se ferme. Suit une description plus détaillée de l'invention avec référence aux dessins dans lesquels : . la figure 1 est une vue de profil montrant le dispositif selon l'invention en cours de travail, . la figure 2 est un schéma montrant par une flèche un cycle type de mouvements de la paire de mâchoires, . la figure 3 est une vue de profil du dispositif de mâchoires, . la figure 4 est une vue de profil montrant le dispositif de l'invention selon une variante destinée plus particulièrement aux pièces collées les unes aux autres, . la figure 5 est une vue identique à la précédente montrant le soulèvement des entretoises. La figure 1 est un schéma montrant le dispositif 1 de dépilage et d'alimentation conforme à l'invention correspondant au guidage par parallélogramme 2 avec un vérin hydraulique, au dispositif à pinces 3 et à la paire de mâchoires 4, à une barre d'appui 5, à une barre de butée 6, à une pièce de bois équarri 7, à une pile 8 de pièces de bois équarri, à une barre d'écartement 14 et aux fondations 15. La figure 2 montre (en utilisant une flèche) un cycle type de mouvements pour la paire de mâchoires 4 d'un dispositif 1 conforme à l'invention, dans quatre positions 4a à 4d. La pile 8 de pièces de bois équarri 7 livrée sous forme de paquets se trouve sur les barres d'appui 5, les barres de butée 6 étant disposées perpendiculairement à ces dernières. Une fois que le dispositif à pinces 3 a quitté sa position initiale"a" et est amené en position"d"via les positions"b"et "c"au moyen du guidage par parallélogramme, les mâchoires 4 saisissent par le haut et l'avant la première pièce d'oeuvre qu'elles amènent en position de dépose"d"en suivant la trajectoire indiquée. La pièce d'oeuvre y est alors déposée sur la table de réception ou le magasin 9 maintenu par le montant de réception 10. Le cycle se répète ensuite jusqu'à ce que l'opération de dépilage soit terminée ou interrompue. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, le dispositif à pinces 3 du dispositif 1 conforme à l'invention présente une paire de mâchoires 4 reliées mécaniquement, au moyen de couronnes dentées dans cet exemple. Un entraînement séparé est également possible. Le bras supérieur de l'équerre de centrage 11 qui est placée sur le dispositif à pinces dans cet exemple de réalisation se pose sur la face supérieure de la pièce d'oeuvre à saisir alors que l'autre bras s'appuie sur sa face avant. A l'état ouvert, les pointes des mâchoires sont situées en dehors de l'équerre de centrage. Par l'intermédiaire de capteurs et d'une commande appropriée, le dispositif à pinces 3 passe audessus de la face supérieure de la pile et est amené vers la face latérale libre et la face supérieure de la première pièce d'oeuvre jusqu'à ce que les deux bras de l'équerre de centrage 11 encadrent bien la pièce. Au moyen d'un levier entraîné par un vérin hydraulique 12 par exemple, la paire de mâchoires 4 est pivotée vers la pièce d'oeuvre. Lorsque la paire de mâchoires se ferme, les pointes s'enfoncent légèrement dans le bois pour le maintenir. Le dispositif à pinces 3 est alors amené vers la zone de réception, table de réception, plate-forme de réception ou magasin 9 avec la pièce d'oeuvre suspendue pour y déposer cette dernière en ouvrant sa paire de mâchoires 4. Cette cadence de travail se répète jusqu'à l'enlèvement complet de la pile. Un autre capteur ou un dispositif détecteur de déplacement équipant le dispositif à pinces 3 permet de déterminer l'état de la pile 8 de sorte qu'un autre paquet en attente puisse alors être transporté manuellement ou mécaniquement jusqu'à la barre de butée 6. La figure 4 montre un arrangement supplémentaire du dispositif 1 conforme à l'invention qui peut s'avérer nécessaire au cas où des pièces collées les unes aux autres ou prises par le gel pendant les mois d'hiver entravent les étapes de levage et de séparation, la machine soulevant alors plusieurs morceaux à la fois par exemple. Pour ce type de problèmes, on a prévu des capteurs (non représentés sur la figure 4) qui enregistrent le levage simultané de plusieurs pièces adjacentes, annoncent l'erreur et lancent des mesures adéquates : l'ouverture des mâchoires par exemple, les pièces se séparant alors pendant la chute, des secousses ou des pressions, à l'aide d'un vérin débloqueur 13 par exemple. A des fins de sécurité pendant le transport des paquets 8 ou de séchage des pièces de bois, on place souvent des barres d'écartement 14 entre les couches de la pile comme le montre entre autres la figure 5. Lorsque l'appareil soulève la première pièce d'une nouvelle couche, les barres d'écartement 14 restant de la couche précédente sont également soulevées unilatéralement. Les extrémités antérieures des barres d'écartement 14 sont ainsi entraînées avec la pièce alors que leur extrémité postérieure reste sur la dernière pièce de la couche (voir figure 5). Pendant le transport de la pièce de bois, l'extrémité emmenée de la barre 14 décrit une courbe. Pour éviter que les barres d'écartement 14 retombent trop tôt sur la pile, le dispositif à pinces suit une courbe correspondante ou plus serrée que celle décrite par la barre ou effectue un mouvement incliné. Il est également possible de soulever légèrement de biais la pièce d'oeuvre pour l'écarter de la pièce voisine dans un premier temps, c'est-à-dire de l'éloigner de la couche se trouvant en dessous, avant de la déplacer horizontalement. De cette façon, la barre d'écartement 14 est poussée au-dessus de la pièce d'oeuvre à transporter. Lors du mouvement vertical suivant, lequel peut s'effectuer simultanément au mouvement horizontal, la forte inclinaison fait glisser la barre d'écartement 14 dans l'espace prévu entre la pile 8 et le montant de réception 10. La barre tombe et peut alors être évacuée automatiquement à l'aide d'un convoyeur à bande par exemple. Selon une autre variante permettant l'enlèvement de la barre d'écartement 14, la dernière pièce de la couche est soulevée, éloignée de la barre de butée 6 par-dessus la pile, puis légèrement redescendue au-dessus de la surface de cette dernière pour être enfin ramenée en direction de la barre de butée 6 de façon à pousser les barres d'écartement 14 se trouvant sur la pile. Devant la butée, le dispositif à pinces 3 remonte au-dessus de la barre de butée 6 et repart vers la table de réception 9. Lors du repérage, des capteurs configurés de façon appropriée permettent de détecter et de contourner un obstacle éventuel se trouvant sur la trajectoire. A l'aide d'une commande intelligente, on pourra enregistrer la position de la dernière pièce de bois enlevée. Lors du cycle de travail suivant, la paire de mâchoires 4 sera automatiquement ramenée vers cette position ou parcourra la même trajectoire diminuée d'une largeur de pièce. Pour les déplacements horizontaux du dispositif à pinces, un écart adéquat prédéterminé sera maintenu par rapport au haut de la pile. Légende (liste des références) 1 dispositif de dépilage et d'alimentation 2 double guidage à parallélogramme avec vérin hydraulique 3 dispositif à pinces 4 paire de mâchoires 5 barre de réception 6 barre de butée 7 pièce de bois équarri 8 pile de bois équarri 9 table de réception (magasin ou zone de réception) 10 montant de réception 11 équerre de centrage 12 vérin hydraulique de levage 13 vérin débloquer 14 barre d'écartement 15 fondations REVENDICATIONS 1. Procédé pour le dépilage, la séparation et la distribution automatiques de pièces d'oeuvre, tout particulièrement de pièces de bois oblongues et à arête vive, par soulèvement et séparation de la première pièce (7) à partir d'une pile (8), transport vers une zone de réception et dépose de la pièce et répétition de ce cycle, caractérisé en ce qu'au moyen d'un dispositif (1) à pinces (3), on saisit simultanément la pièce d'oeuvre (7) sur ses faces supérieure et antérieure, on la soulève de la pile, on la transporte et on la dépose. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pièces d'oeuvre (7) sont oblongues et à arête vive. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que les pièces d'oeuvre (7) sont des pièces de bois équarri. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'on compense par une mise à niveau automatique horizontale et verticale du dispositif (1) à pinces (3) suivie d'un alignement automatique, un écart de la position de la pile (8) par rapport à l'horizontale et/ou la verticale, ou une position inclinée de la pièce d'oeuvre. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'on détecte initialement la surface supérieure de la pile ou l'arête latérale supérieure de la pièce d'oeuvre (7) par un repérage piloté au moyen de capteurs. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la dépose des pièces d'oeuvre (7) s'effectue en plusieurs endroits. 7. Dispositif de dépilage et d'alimentation pour appliquer le procédé selon l'une des revendications 1 à 6, présentant un dispositif (1) à pinces (3) dont le déplacement peut être assuré automatiquement à la hauteur de la pile (8) et d'une zone de réception (9) et/ou d'un dispositif de transformation ultérieure à l'aide d'un double guidage linéaire ou d'un double guidage par parallélogramme (2) piloté par l'intermédiaire de capteurs, caractérisé en ce que le dispositif à pinces (3) présente au moins une paire de mâchoires (4). 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'à des fins d'optimisation de son positionnement, on a prévu sur le dispositif à pinces une équerre de centrage (11) dont les bras viennent s'appuyer sur les faces avant et supérieure de la pièce d'oeuvre (7) lors du placement du dispositif à pinces (3). 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que les bras de l'équerre de centrage (11) exercent une pression sur la pièce d'oeuvre (7). 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que le dispositif à pinces (3) presse toute la couche de la pile contre une barre de butée (6) lorsqu'il se pose sur la pièce d'oeuvre. 11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10 caractérisé en ce que la paire de mâchoires (4) décrit par le biais d'une jonction mécanique un mouvement synchrone, contraire et courbe de sorte que les pointes des mâchoires s'enfoncent dans la pièce d'oeuvre. 12. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11 caractérisé en ce que la paire de mâchoires (4) décrit un mouvement linéaire. 13. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 12 caractérisé en ce que les mâchoires (4) entrent en contact avec la pièce d'oeuvre (7) simultanément ou de façon décalée dans le temps sous l'effet d'une multiplication mécanique, hydraulique ou pneumatique. 14. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 13 caractérisé en ce que sous l'effet d'une multiplication mécanique, hydraulique ou pneumatique, chacune des mâchoires (4) exerce sur la pièce d'oeuvre (7) une pression différente. 15. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 14 caractérisé en ce que les deux mâchoires (4) sont mobiles. 16. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 14 caractérisé en ce qu'une seule mâchoire (4) est mobile, la pointe de la mâchoire fixe étant pressée dans la pièce d'oeuvre (7) sous l'effet d'un mouvement descendant ou latéral avant que la mâchoire mobile se ferme.