Brevet FR3057561A1 — publié le 20180420

DISPOSITIF DE TRANSFERT D'OBJETS PLANS, SON PROCEDE DE MISE EN OEUVRE, ET ENSEMBLE DE MANUTENTION COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF Domaine technique de l'invention L'invention concerne le domaine des machines de manutention unitaire d'objets plans, notamment de tôles ou plaques. Etat de la technique Dans certaines industries, on a besoin de manutentionner des tôles ou plaques unitaires qui sont approvisionnées en étant superposées dans un rack, formé de plusieurs étages disposés les uns au-dessus des autres. Chaque étage peut comprendre plusieurs tôles ou plaques posées l'une au-dessus de l'autre, formant ainsi ce qu'on dénomme un « paquet », en étant possiblement séparées d'une feuille intercalaire. La manutention manuelle de ces tôles ou plaques unitaires rangées dans un rack est exclue pour différentes raisons. Leur poids peut être trop important, alors que le geste répétitif entraînant des positions contraintes du corps peut être pénible. De plus, la manutention manuelle entraîne un risque de blessure de l'opérateur, ainsi qu'un risque de salissure de la surface des tôles ou plaques. Selon l'état de la technique on appréhende le paquet de tôles ou plaques, par exemple à l'aide des fourches d'un chariot élévateur qui viennent soulever ledit paquet par le dessous. Puis on le déplace latéralement, on le pose sur un support plat, et on appréhende une plaque ou tôle à la main ou avec une ventouse suspendue à un bras (tel qu'une grue) ou un pont (tel qu'un pont roulant). Ce procédé présente plusieurs inconvénients. Il prend du temps et il nécessite l'utilisation d'un chariot élévateur (qui est un engin potentiellement dangereux dans un atelier). De plus il nécessite suffisamment d'espace dans l'atelier pour faire circuler un chariot élévateur, il engendre des opérations de manutention multiples, et il risque d'endommager les tôles ou plaques (notamment par rayure ou pliage). On recherche donc un dispositif qui évite les inconvénients du procédé connu décrit ci-dessus, qui permet l'appréhension et la manutention aisée de plaques et tôles unitaires, 35 et qui est compact et de mise en oeuvre rapide. 3057561 2 Objets de l'invention Selon l'invention le problème est résolu par un dispositif de transfert d'objets plans, notamment de plaques ou de tôles, apte à transférer lesdits objets à partir d'un élément de rangement (1), de type rack, et/ou vers ledit élément de rangement, ledit élément de 5 rangement délimitant au moins deux volumes de rangement distincts (V1-V6), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : un châssis fixe (2) par rapport audit élément de rangement ; - un premier chariot (3) mobile selon une direction sensiblement verticale (F3) par rapport au châssis fixe ; 10 des premiers moyens moteurs (4) aptes à déplacer ledit premier chariot selon ladite direction sensiblement verticale ; un deuxième chariot (5) mobile selon une direction sensiblement horizontale (F5) par rapport au premier chariot mobile ; - des deuxièmes moyens moteurs (54) aptes à déplacer ledit deuxième chariot 15 selon ladite direction sensiblement horizontale, à l'intérieur de l'un ou l'autre desdits volumes de stockage ; des moyens de préhension (63), aptes à coopérer avec la face supérieure d'un objet plan placé dans l'un desdits volumes de stockage, ces moyens de préhension étant solidaires dudit deuxième chariot mobile. 20 Selon d'autres caractéristiques du dispositif de transfert selon l'invention, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement compatible : les premiers moyens moteurs comprennent un premier moteur rotatif (4) apte à entraîner une poulie (41), ainsi qu'au moins un élément filiforme (42) solidaire 25 dudit premier chariot ; les deuxièmes moyens moteurs comprennent un deuxième moteur rotatif (54) apte à entraîner une vis sans fin (53) solidaire dudit deuxième chariot, apte à engrener avec un corps taraudé (35) solidaire dudit premier chariot ; les moyens de préhension comprennent au moins une ventouse (63) ; 30 le deuxième chariot est solidaire d'un cadre de préhension (6), équipé desdits moyens de préhension ; le dispositif comprend en outre un clavier de commande desdits moyens moteurs, apte à coopérer avec des premiers capteurs, aptes à délivrer une information relative à l'altitude du premier chariot, ainsi que des deuxièmes capteurs, aptes à délivrer une information relative au positionnement horizontal du deuxième chariot à l'intérieur de chaque volume de stockage. 3057561 3 L'invention a également pour objet un procédé de mise en oeuvre d'un dispositif de transfert d'objets plans tel que ci-dessus, comprenant les étapes suivantes : on solidarise éventuellement un objet plan unique avec les moyens de préhension (63), 5 on déplace le premier chariot (3) mobile par rapport au châssis, jusqu'à le positionner en regard d'un volume de rangement souhaité, appartenant audit élément de rangement (1), on déplace le deuxième chariot (5) mobile par rapport au premier chariot mobile, jusqu'à le positionner à l'emplacement voulu à l'intérieur dudit volume de 10 rangement souhaité, on active / désactive les moyens de préhension (63), de manière à extraire un objet plan unique depuis un paquet d'objets plans / déposer ledit objet plan unique sur ledit paquet, on extrait ledit deuxième chariot (5) mobile hors dudit volume de rangement 15 souhaité. L'invention a également pour objet un ensemble de manutention d'objets, comprenant un élément de rangement (1), de type rack, délimitant au moins deux volumes de rangement distincts (V1-V6), et un dispositif de transfert d'objets plans tel que ci-dessus. 20 Selon d'autres caractéristiques du dispositif de transfert selon l'invention, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement compatible : les premiers moyens moteurs (4) sont placés sur un toit (17) dudit élément de rangement ; 25 ledit élément de rangement (1) est équipé desdits premiers capteurs, aptes à délivrer une information relative à l'altitude du premier chariot, ainsi que desdits deuxièmes capteurs, aptes à délivrer une information relative au positionnement horizontal du deuxième chariot à l'intérieur de chaque volume de stockage. 30 Figures L'invention va être décrite ci-après, en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective, illustrant un ensemble de manutention d'objets 35 plans, équipé d'un dispositif de transfert conforme à l'invention ; et La figure 2 est une vue en perspective, illustrant à plus grande échelle certains éléments constitutifs du dispositif de transfert conforme à l'invention. 3057561 4 Description détaillée Comme montré sur la figure 1, l'invention concerne le transfert, à savoir le dépilage/empilage d'objets plans à partir de/sur un élément de rangement, de type « rack ». Cet élément ou meuble de rangement 1 comprend de manière classique des 5 montants 10, sur lesquels sont fixés des plateaux de stockage superposés, ici présents en nombre de six 11 à 16. Deux plateaux de stockage adjacents délimitent des volumes de stockage VI à V6. Enfin un toit 17, qui n'est pas destiné au stockage, est monté en partie supérieure des montants 10. 10 La longueur et la largeur de chaque plateau 11 à 16, tout comme la hauteur entre deux plateaux adjacents, sont variables et peuvent être adaptés en fonction de la matière des objets plans, ainsi que de leurs domaines d'utilisation. Comme indiqué ci-dessus, dans l'exemple illustré on retrouve six plateaux. Là encore, ce nombre peut être différent, et peut être adapté en fonction de la matière des objets plans, ainsi que de leurs domaines 15 d'utilisation. Les objets plans au sens de l'invention possèdent une longueur et une largeur, qui sont chacune très supérieures à leur épaisseur. A titre d'exemple non limitatif, ces objets sont des plaques ou encore des tôles. Avantageusement, les matériaux de ces objets plans 20 sont différents, d'un volume de stockage à l'autre. Dans l'exemple illustré, on référence 011, 012, ..., les objets du volume V1, 021, 022, ... les objets du volume V2, ..., 061, 062, ..., les objets du volume V6. Le dispositif de transfert conforme à l'invention comprend tout d'abord un châssis fixe 2, 25 comportant deux rails verticaux 21 solidarisés au rack 1 par des barrettes 22. Ce dispositif comprend en outre un premier chariot 3, mobile verticalement le long des rails 21. Ce chariot 3 comporte une embase 31, munie d'organes de roulement non représentés, aptes à coulisser le long des rails précités. Deux longerons 32, reliés par une traverse d'extrémité, s'étendent à partir de cette embase 31. 30 Le déplacement du chariot 3 est assuré par un moteur électrique rotatif 4, de type connu en soi, lequel est monté sur le toit du rack I. Ce moteur entraîne en rotation, selon deux sens opposés, l'axe A41 d'une poulie 41 prévue au bord du toit 17. Cette poulie entraîne à son tour en translation, selon deux sens opposés, un élément filiforme de type câble 42, 35 solidarisé au chariot 3 par tout moyen approprié. Le déplacement vertical du chariot 3 est matérialisé par la double flèche F3. 3057561 5 Le dispositif de transfert conforme à l'invention comprend en outre un deuxième chariot 5, mobile horizontalement par rapport au premier chariot 3. Ce deuxième chariot 5, de forme rectangulaire, comprend des longerons 51 reliés par des traverses 52. Par ailleurs une vis sans fin 53 s'étend parallèlement aux longerons 51, en étant montée à ses deux 5 extrémités sur les traverses précitées 52. Cette vis sans fin peut être entraînée en rotation autour de son axe principal, de manière classique, par un moteur électrique 54 représenté de façon schématique. La vis sans fin 53 engrène, de façon connue en soi, avec un corps taraudé 35, solidaire du premier 10 chariot 3. La coopération entre cette vis sans fin 53 et ce corps taraudé 35 assure le déplacement horizontal du deuxième chariot 5 par rapport au premier chariot 3, lequel est matérialisé par la double flèche F5. Le deuxième chariot 5 supporte un cadre de préhension 6, grâce à des moyens de 15 fixation non représentés, notamment de type amovible. Ce cadre 6, de forme rectangulaire, comprend deux montants longitudinaux 61 et deux montants latéraux 62, ainsi que des ventouses de préhension 63. Ces ventouses sont prévues, dans l'exemple illustré, au nombre de six, à savoir à chaque coin du cadre 6 ainsi qu'au milieu de chacun de ses grands côtés. La fixation, avantageusement amovible, des ventouses 63 sur le 20 cadre 6 est réalisée par tout moyen approprié, en l'occurrence au moyen de vis 64 dans l'exemple illustré. A titre de variante, on peut prévoir un nombre différent de ventouses, notamment compris entre une et dix. A titre de variante supplémentaire, les ventouses peuvent être 25 remplacées par d'autres organes mécaniques de préhension, aptes à coopérer avec la face libre des objets plans. Le matériau de ces derniers peut notamment être un métal, en particulier dans le cas des tôles, ou encore une matière plastique, du verre, du bois, ou de la céramique. 30 Le dispositif de transfert conforme à l'invention est équipé enfin de moyens aptes à commander les moyens moteurs 4 et 54. Ces moyens de commande comprennent un clavier de commande, de tout type approprié, monté sur un côté du rack 1 afin de faciliter son accessibilité. Ce clavier coopère avec des capteurs non représentés, de type connu en soi, prévus sur les éléments constitutifs du rack. 35 De façon plus précise, ce rack est équipé de premiers capteurs, aptes à délivrer une information relative à l'altitude du premier chariot 3, notamment par rapport au positionnement de ce chariot en regard de chaque volume de stockage. Par ailleurs, le 3057561 6 rack est équipé de deuxièmes capteurs, aptes à délivrer une information relative au positionnement horizontal du deuxième chariot 5 à l'intérieur de chaque volume de stockage. 5 On va maintenant décrire la mise en oeuvre du dispositif de transfert conforme à l'invention, ainsi que de l'ensemble de manutention d'objets plans qui en est équipé. Au sens de l'invention, cet ensemble de manutention se compose du dispositif de transfert précité, ainsi que du rack 1 équipé de son clavier et de ses capteurs. 10 On suppose que différents jeux de tôles, lesquelles sont réalisées en des matériaux différents, sont placés sur les plateaux de stockage respectifs. On suppose également, selon une première variante de mise en oeuvre, que l'on veut extraire l'une de ces tôles de son volume de stockage, en l'occurrence celle 044 hors du volume V4. En d'autres termes on souhaite la transférer, hors du rack 1, vers un autre poste, qui peut être un 15 poste de stockage supplémentaire ou bien un poste de mise en forme de ladite tôle. Dans l'exemple, on suppose qu'il s'agit d'un poste de découpe, prévu en partie basse du rack 1. L'utilisateur appuie, au niveau du clavier de commande, sur le numéro du volume de stockage où se trouve la tôle considérée. Comme vu ci-dessus, dans l'exemple illustré, ce 20 numéro est compris entre 1 et 6, puisqu'il y a six volumes de stockages différents. Cette commande va actionner le premier moteur 4, dans un premier sens, ce qui va provoquer la descente du premier chariot 3. Lorsque le capteur approprié de positionnement vertical détecte que ce chariot est à 25 l'altitude voulue, à savoir en regard du volume de stockage choisi V4, le premier moteur 4 est arrêté. Puis le deuxième moteur 54 est actionné, dans un premier sens. Le deuxième chariot 5 se déplace alors, par rapport au premier chariot 3, en direction de l'intérieur de ce volume de stockage V4. Lorsque le capteur approprié de positionnement horizontal détecte que ce chariot est à l'emplacement souhaité dans ce volume de stockage V4, à 30 savoir en regard de la tôle 044 à extraire, le deuxième moteur 54 est arrêté. On active à nouveau le premier moteur 4, dans son premier sens de rotation, jusqu'à ce que les ventouses 63 viennent au contact de cette tôle 044. Ces ventouses 63 sont alors activées, de sorte qu'elles viennent en prise avec la face 35 supérieure de la tôle choisie 044. On active à nouveau le premier moteur 4, mais désormais dans son sens de rotation opposé, de manière à faire remonter les ventouses et à soulever la tôle 044 par rapport à celle 043, sur laquelle elle prenait initialement appui. Le deuxième moteur 54 est ensuite actionné, dans le sens opposé, de manière à 3057561 7 faire ressortir à la fois le deuxième chariot 5 et la tôle 044 qui en est solidaire, hors du volume de stockage. La prise et l'extraction de la tôle 044 sont mises en oeuvre sans interférer sur les autres tôles 041 à 043, présentes sur le plateau 14. 5 On arrête ensuite le deuxième moteur, puis on actionne à nouveau le premier moteur, dans le même sens que ci-dessus, ce qui fait descendre la tôle 044 en direction du poste de découpe. On désactive enfin les ventouses 63, de manière à libérer cette tôle en vue de sa découpe proprement dite. On peut alors procéder à une autre opération d'extraction d'une tôle supplémentaire, selon le même processus que ci-dessus. 10 Selon l'invention on peut aussi transférer une tôle, depuis le poste de travail vers le volume de stockage choisi. Le même processus que ci-dessus est mis en oeuvre, à l'exception du fait que les opérations d'activation et de désactivation des ventouses sont inversées. Ce mode de réalisation permet par exemple de traiter un paquet, formé de 15 tôles en des matières différentes. Au terme du transfert, les tôles sont rangées par matière dans le rack, à savoir que chaque volume de stockage contient des tôles d'une même matière. Dans ce qui précède, on a décrit un mode d'utilisation automatique du dispositif de 20 transfert conforme à l'invention. A titre de variante, on peut aussi prévoir un mode d'utilisation manuel de ce dispositif de transfert. Le dispositif de transfert conforme à l'invention présente, entre autres, les avantages suivants. Il permet la manutention d'un unique objet plan au sein d'un paquet », sans 25 modifier le positionnement des autres objets de ce paquet. De plus, il est d'un encombrement réduit, notamment en ce qu'il ne crée pas une emprise substantielle en dehors du rack de rangement. Enfin il est d'une structure relativement simple, tout en s'accompagnant d'une mise en oeuvre rapide et intuitive pour son utilisateur. 30 REVENDICATIONS1. Dispositif de transfert d'objets plans, notamment de plaques ou de tôles, apte à transférer lesdits objets à partir d'un élément de rangement (1), de type rack, et/ou vers ledit élément de rangement, ledit élément de rangement délimitant au moins deux volumes de rangement distincts (V1-V6), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : un châssis fixe (2) par rapport audit élément de rangement un premier chariot (3) mobile selon une direction sensiblement verticale (F3) par rapport au châssis fixe des premiers moyens moteurs (4) aptes à déplacer ledit premier chariot selon ladite direction sensiblement verticale ; un deuxième chariot (5) mobile selon une direction sensiblement horizontale (F5) par rapport au premier chariot mobile ; des deuxièmes moyens moteurs (54) aptes à déplacer ledit deuxième chariot selon ladite direction sensiblement horizontale, à l'intérieur de l'un ou l'autre desdits volumes de stockage ; des moyens de préhension (63), aptes à coopérer avec la face supérieure d'un objet plan placé dans l'un desdits volumes de stockage, ces moyens de préhension étant solidaires dudit deuxième chariot mobile. 2. Dispositif de transfert d'objets plans selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens moteurs comprennent un premier moteur rotatif (4) apte à entraîner une poulie (41), ainsi qu'au moins un élément filiforme (42) solidaire dudit premier chariot. 3. Dispositif de transfert d'objets plans selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens moteurs comprennent un deuxième moteur rotatif (54) apte à entraîner une vis sans fin (53) solidaire dudit deuxième chariot, apte à engrener avec un corps taraudé (35) solidaire dudit premier chariot. 4. Dispositif de transfert d'objets plans selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de préhension comprennent au moins une ventouse (63). 35 5. Dispositif de transfert d'objets plans selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième chariot est solidaire d'un cadre de préhension (6), équipé desdits moyens de préhension. 30 3057561 9 6. Dispositif de transfert d'objets plans selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un clavier de commande desdits moyens moteurs, apte à coopérer avec des premiers capteurs, aptes à délivrer une information relative à l'altitude du premier chariot, ainsi que des deuxièmes capteurs, aptes à délivrer 5 une information relative au positionnement horizontal du deuxième chariot à l'intérieur de chaque volume de stockage. 7. Procédé de mise en oeuvre d'un dispositif de transfert d'objets plans selon l'une des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes : 10 on solidarise éventuellement un objet plan unique avec les moyens de préhension (63), on déplace le premier chariot (3) mobile par rapport au châssis, jusqu'à le positionner en regard d'un volume de rangement souhaité, appartenant audit élément de rangement (1), 15 on déplace le deuxième chariot (5) mobile par rapport au premier chariot mobile, jusqu'à le positionner à l'emplacement voulu à l'intérieur dudit volume de rangement souhaité, on active / désactive les moyens de préhension (63), de manière à extraire un objet plan unique depuis un paquet d'objets plans / déposer ledit objet plan unique 20 sur ledit paquet, on extrait ledit deuxième chariot (5) mobile hors dudit volume de rangement souhaité. 8. Ensemble de manutention d'objets, comprenant un élément de rangement (1), de type 25 rack, délimitant au moins deux volumes de rangement distincts (V1-V6), et un dispositif de transfert d'objets plans selon l'une des revendications 1 à 6. 9. Ensemble de manutention selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premiers moyens moteurs (4) sont placés sur un toit (17) dudit élément de rangement. 30 10. Ensemble de manutention selon la revendication 8 ou 9, comprenant un dispositif de transfert d'objets plans selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément de rangement (1) est équipé desdits premiers capteurs, aptes à délivrer une information relative à l'altitude du premier chariot, ainsi que desdits deuxièmes capteurs, aptes à 35 délivrer une information relative au positionnement horizontal du deuxième chariot à l'intérieur de chaque volume de stockage.