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Title:
DEVICE AND METHODS FOR TRANSPORTING BLANKS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/013264
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for transporting a blank (2) from at least one blank pile (4) comprising a first arm which is movable in a direction parallel to the blank (2) transport direction and is provided with a blank (2) gripping head (123). Said gripping head (123) moves between two positions which are shifted at least vertically with respect to each other, wherein said head is simultaneously provided with a magnet (153) for detaching a top blank (2) from the blank pile (4) and a blowing nozzle (152) for supplying a jet for detaching said top blank at a distance from the other blank of said pile.

Inventors:
JEANDEAUD JEAN-CLAUDE (FR)
Application Number:
PCT/FR2005/001693
Publication Date:
February 09, 2006
Filing Date:
July 01, 2005
Export Citation:
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Assignee:
ARCELOR STEEL SERVICE CT S (FR)
JEANDEAUD JEAN-CLAUDE (FR)
International Classes:
B21D43/24; B21D43/18; B65H3/46; (IPC1-7): B21D43/24; B21D43/18; B65H3/46
Foreign References:
JPH07187431A1995-07-25
GB1275573A1972-05-24
DE4339839A11995-05-24
US20020096815A12002-07-25
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 10 30 November 1995 (1995-11-30)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 262 (M - 341) 30 November 1984 (1984-11-30)
Attorney, Agent or Firm:
Myon, Gérard (62 rue de Bonnel, LYON Cedex 03, FR)
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Description:
DISPOSITIF ET PROCEDES DE TRANSFERT DE FLANS

La présente invention concerne un dispositif et des procédés de transfert d'un flan depuis au moins une pile de flans . Il est connu de transférer des flans entre une machine de travail de ces flans et une pile de flans en utilisant un dispositif qui comporte plusieurs bras montés sur un chariot mobile. Chaque bras comporte une tête de préhension qui est munie de ventouses afin de pouvoir saisir un flan à transférer et qui est mobile par rapport au chariot, selon une direction verticale. Le dispositif évoqué au paragraphe précédent transfère les flans l'un après l'autre. Pour ce faire, chaque flan est saisi au sommet de la pile, puis séparé des autres flans de cette pile, avant d'être transféré. Il est parfois difficile de séparer le flan supérieur de la pile, des autres flans de cette pile, dans la mesure où des flans empilés ont tendance à adhérer les uns aux autres, notamment lorsqu'ils sont au moins partiellement recouverts de graisse ou de résidus de fabrication collants. Il est connu de placer des aimants dépileurs sur les côtés de la pile des flans à transférer. Ces aimants dépileurs ont pour fonction de faciliter la séparation des flans. Toutefois, leur installation est manuelle, fastidieuse et longue. Cette installation peut être rendue encore plus longue et fastidieuse par le fait que les flans de la pile sont décalés les uns des autres. En outre, plusieurs aimants dépileurs doivent être positionnés sur chaque pile de flans à transférer, alors que chacun d'eux est coûteux. L'emploi de ces aimants dépileurs implique donc un investissement important. Dans JP-A-07 187431 est décrit un équipage mobile ayant pour fonction de transporter une à une plusieurs plaques initialement empilées. Cet équipage est muni d'un jeu de dispositifs de préhension à même d'attirer contre eux la plaque supérieure d'une pile. Afin de faciliter le décollement de cette plaque supérieure, un aimant est appliqué sur un côté de la pile puis est activé. Il équipe un bras monté à basculement sur l'équipage et ne peut être positionné précisément au niveau du sommet de la pile que moyennant un réglage de la hauteur de l'équipage à chaque fois qu'une nouvelle plaque est saisie. De plus, lors du soulèvement de la plaque supérieure par les dispositifs de préhension, l'aimant doit rester positionné au même endroit sur la pile, tandis que les dispositifs de préhension montent, de sorte que l'équipage doit comprendre au moins deux parties mobiles verticalement l'une par rapport à l'autre, alors qu'il est déjà lui-même mobile verticalement. En outre, l'aimant est positionné puis activé à chaque fois qu'une plaque est prélevée sur la pile. L' invention a au moins pour but de faciliter le soulèvement du flan supérieur d'une pile à l'écart des autres flans de cette pile. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de transfert d'un flan depuis au moins une pile de flans, ce dispositif de transfert comprenant au moins un premier bras mobile au moins parallèlement à une direction de transfert du flan et pourvu d'une tête de préhension du flan, cette tête de préhension étant mobile entre deux positions décalées au moins verticalement l'une de l'autre, caractérisé en ce que ladite tête de préhension porte à la fois un aimant de décollement du flan supérieur d'une pile de flans, à l'écart des autres flans de cette pile, et une buse de soufflage d'un jet de décollement de ce flan supérieur à l'écart des autres flans de la pile. Selon d' autres caractéristiques avantageuses de ce dispositif de transfert : - la tête de préhension comporte un talon pourvu de l'aimant et de la buse et mobile entre deux positions décalées au moins horizontalement l'une de l'autre, ainsi que des moyens de manœuvre de ce talon entre ses deux positions ; - la tête de préhension est pourvue d'un dispositif de détection de la présence d'un flan contre un flan saisi par cette tête de préhension. L'invention a également pour objet un procédé de transfert du premier flan d'une pile de flans parmi lesquels un deuxième flan se trouve directement en-dessous du premier flan, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes dans lesquelles on utilise un dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes et dans lesquelles : i) à l'aide de l'aimant placé au niveau de bords respectifs des premier et deuxième flans, on décolle au moins ces bords l'un de l'autre ; puis j) à l'aide de la buse dirigée entre les bords décollés à l'étape i) , on envoie un jet de décollement entre les premier et deuxième flans. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de ce procédé de transfert, il comprend une étape dans laquelle : a) avant les étapes i) et j), au moins la tête de préhension saisit ledit premier flan au sommet de la pile. L'invention a encore pour objet un procédé de transfert du premier flan d'une pile de flans parmi lesquels un deuxième flan se trouve directement en-dessous du premier flan, ce procédé comportant des étapes dans lesquelles : a) au moins une tête de préhension constitutive d'un dispositif de transfert saisit le premier flan au sommet de la pile, puis b) au moins la tête de préhension soulève le premier flan, caractérisé en ce qu'il comprend une étape dans laquelle : e) après l'étape b) , on décolle les premier et deuxième flans l'un de l'autre à l'aide de moyens de décollement équipant la tête de préhension. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de ce procédé de transfert : - il comporte une étape c) qui suit l'étape b) et dans laquelle à l'aide d'un dispositif de détection constitutif du dispositif de transfert, on détermine si le deuxième flan est ou n'est pas contre le premier flan, puis l'exécution de l'étape e) est provoquée uniquement dans le cas où le deuxième flan est effectivement contre le premier flan et suspendu avec ce premier flan ; - il comporte une étape d) dans laquelle entre les étapes b) et e) , on approche lesdits moyens de décollement d'un bord du premier flan et d'un bord du deuxième flan ; - l'étape e) comporte les étapes i) et j ) . L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus simplifiée d'une installation prévue pour le travail de flans, la figure 2 est une vue simplifiée, en perspective, d'une portion d'un dispositif de transfert que comporte l'installation de la figure 1, - la figure 3 est une coupe schématique selon le plan III de la figure 2, - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 et illustre une autre configuration du dispositif de transfert de cette figure 2, - la figure 5 est une vue analogue aux figures 2 et 3 et illustre une étape dans laquelle on exerce un effort de traction sur une plaque pour la tendre, la figure 6 est une coupe selon un plan parallèle au plan III et représente une portion d'une tête de préhension faisant partie d'un dispositif de transfert que comporte l'installation de la figure 1 et qui est conforme à l'invention, - la figure 7 est une coupe analogue à la figure 6 et illustre une première étape du décollement de deux flans, après que l'un d'eux a été saisi puis soulevé par la tête de préhension représenté à cette figure 6, - la figure 8 est une coupe analogue aux figures 6 et 7 et illustre une deuxième étape du décollement des deux flans . Dans un souci de clarté, les proportions ne sont pas respectées sur les figures. Sur la figure 1 est représentée une installation 1 de travail de flans 2, qui peuvent être métalliques et par exemple réalisés en un alliage à base de fer. En entrée, cette installation 1 comporte un dépileur 3, qui est un dispositif de transfert d'un flan 2 depuis une pile amont 4 de flans 2 jusqu'à une machine 5 de- travail de ces flans 2. Cette machine de travail 5 se trouve en aval du dépileur 3 et en amont d'une cisaille 6 de découpe des flans 2. En aval de cette cisaille 6, l'installation 1 comporte un empileur 7, qui est un dispositif de transfert de portions de flan depuis la cisaille 6 jusqu'à une pile aval 8 de telles portions de flans. La machine 5, qui peut notamment être une machine de poinçonnage, d'emboutissage, de pliage, de découpe, de marquage et/ou de taraudage, et la cisaille 6 sont connues en elles-mêmes. Des moyens d'entraînement non représentés et également connus en eux-mêmes déplacent les flans 2 selon une direction sensiblement horizontale X-X' , depuis le dépileur 3 jusqu'à l'empileur 7. Une unité de contrôle et de commande 9 pilote l'installation 1. L'empileur 7, qui est représenté avec plus de détails aux figures 2 à 5, comporte plusieurs bras 10, au nombre de deux dans l'exemple représenté, ainsi que deux guides, à savoir un guide inférieur 11 et un guide supérieur 12 qui s'étendent parallèlement à une direction sensiblement horizontale Y1-Y' x, perpendiculaire à la direction X-X' de progression des flans 2 entre le dépileur 3 et l'empileur 7. Les bras 10, dont le nombre peut être inférieur ou supérieur à deux, par exemple égal à trois ou quatre, sont directement montés à coulissement sur les guides 11 et 12 et sont indépendants l'un de l'autre. Chaque bras 10 comporte un ensemble télescopique constitué de deux segments, dont un est un chariot 13 monté à coulissement sur les guides 11 et 12. L'autre segment 14 coulisse par rapport à ce chariot 13, parallèlement à une direction sensiblement verticale Z-Z' , entre une position rétractée à l'intérieur du chariot 13 et une position d'extension maximale vers le bas de l'ensemble télescopique. Pour son montage, chaque chariot 13 comporte deux éléments rigides 15 en forme de C, dont chacun est pourvu de billes intérieures de roulement 16. D'une manière connue en soi, ces billes 16 roulent dans des gorges inférieure et supérieure ménagées dans des faces inférieure et supérieure de chacun des guides 11 et 12, qui présentent la forme de rails . Ainsi qu'on peut le voir à la figure 3, chaque chariot 13 est pourvu d'un guide intérieur et sensiblement vertical 18, sur lequel le segment 14 est monté à coulissement à l'aide de deux dispositifs 19 semblables à ceux qui comportent les billes 16 mentionnées ci-dessus. Des moyens de manœuvre du segment 14 par rapport au chariot 13 comportent un moteur 20 et une roue dentée 21 accouplée à ce moteur 20. Le chariot 13 porte le moteur 20 et la roue dentée 21, qui engrène une crémaillère 22 fixée au segment 14. Bien entendu, le moteur 20 et la roue dentée 21 peuvent être remplacés par d'autres moyens de manœuvre, tels qu'un vérin. Chaque bras 10 comporte une tête 23 de préhension des flans 2. Cette tête de préhension 23, qui est mobile par rapport au chariot 13 du bras 10 correspondant, est montée à coulissement sur le segment 14, de manière à pouvoir être déplacée par rapport à ce segment 14, et donc au chariot 13, selon une direction Xi-X' i qui, dans l'exemple représenté, est sensiblement parallèle à la direction X-X' de progression des flans 2 dans la cisaille 6. Des moyens de manœuvre de chaque tête de préhension 23 par rapport au segment 14 qui la porte comprennent un vérin 24. Le vérin 24 peut être remplacé par d'autres moyens de manœuvre, tels qu'un dispositif à moteur et roue dentée engrainant une crémaillère. Chaque tête de préhension 23 est allongée selon une direction sensiblement parallèle à la direction X-X' de progression des flans 2 dans la cisaille 6. Des moyens de préhension des flans 2 équipent chaque tête 23 et comportent des ventouses 25, dont l'ouverture est tournée vers le bas et dont le volume intérieur peut être mis en dépression par des moyens d'aspiration connus en soi et non représentés. Bien entendu, des moyens de préhension autres que les ventouses 25 peuvent être prévus à la place de ces dernières . Chaque bras 10 comporte ses propres moyens d'entraînement qui, dans l'exemple représenté, sont un actionneur comprenant un moteur 26 et une roue dentée motrice 27 accouplée à ce moteur 26. Les roues 26 des différents bras 10 engrènent toutes une même crémaillère 28, qui est parallèle à la direction Y1-Y'! et donc à la direction longitudinale des guides 11 et 12. Le moteur 26 et la roue dentée 27 peuvent être remplacés par d'autres moyens d'entraînement, tels qu'un moteur linéaire ou un dispositif comprenant une chaîne ou une courroie ou bien encore une vis à bille entraînée par un moteur. Dans un souci de clarté, les câbles et les tubes par l'intermédiaire desquels le moteur 20, le vérin 24, les ventouses 25 et le moteur 26 sont commandés et/ou alimentés en énergie ne sont pas représentés. L'unité 9 est reliée à des capteurs de position 29, grâce auxquels elle est à même de déterminer avec précision les positions respectives des bras 10 et de commander les moteurs 26 de manière à déplacer ces bras 10 en même temps et en maintenant entre eux un écartement ei ou e2 sensiblement constant, en particulier lorsque les têtes 23 de ceux-ci tiennent et transportent ensemble un même flan 2, comme à la figure 2. Bien que, dans l'exemple représenté, chaque capteur 29 soit intégré à un moteur 26 du rotor duquel il compte le nombre de tours, les positions respectives des bras 10 le long des guides 11 et 12 peuvent être déterminées à l'aide d'autres capteurs de position, tels que des règles de mesure, des capteurs à rayon laser ou des capteurs à potentiomètre. En commandant au moins l'un des moteurs 26, ce qui présente les avantages d' être aisé et de conduire rapidement au résultat escompté, l'unité 9 peut modifier l'écartement des bras 10. Cet écartement peut donc être réglé pour tenir compte de la largeur effective I1 ou I2 des flans 2. Sur la figure 2, les bras 10 transportent un flan 2a de largeur li, selon la direction Yi-Y'i, depuis la cisaille 6 vers la pile aval 8. L' écartement des deux bras 10 est alors égal à ei. Sur la figure 4, le flan 2a' transporté par les bras 10 a une largeur I2 supérieure à celle Ii du flan 2, ce qui est pris en compte par le fait que les deux bras 10 ont un écartement e2 supérieur à ei. Du fait de sa largeur I2 importante et notamment lorsqu'il est d'épaisseur faible, le flan 2a' se déforme sous son propre poids au moment où les bras 10 le soulèvent. La figure 5 illustre la déformation du flan 2a' après son soulèvement. Pour au moins réduire cette déformation, on écarte les bras 10 l'un de l'autre, ce qu'illustrent les flèches Fi et F1' à la figure 5. De ce fait, les bras 10 tendent au moins partiellement le flan 2a' entre eux, après quoi ce flan 2a' est tel qu'illustré à la figure 4. Le fait de pouvoir réduire la déformation du flan 2a' en écartant les bras 10 permet de réduire le nombre des bras 10, si ces derniers sont plus de deux, ce qui est avantageux. De la même manière que celle décrite ci-dessus, la déformation, après son soulèvement, d'un flan de même largeur que le flan 2a' est avantageusement réduite au niveau du dépileur 3, grâce à quoi le flan soulevé risque moins de heurter un objet en passant au-dessus de celui-ci. Les chariots 13 de l'empileur 7 sont montés directement sur les guides 11 et 12, et non pas sur un chariot intermédiaire lui-même monté sur ces guides 11 et 12. De ce fait, cet empileur 7 est simple, ce qui est avantageux. Il présente donc l'avantage d'être robuste et peu coûteux. De plus, l'ensemble des bras 10 peut avoir une masse nettement inférieure à un tel chariot intermédiaire muni de ces bras 10 et peut de ce fait être nettement plus accélérée que ce chariot intermédiaire, l'accélération d'un objet sous l'action d'une force étant inversement proportionnelle à la masse de cet objet. Cela permet d'augmenter la rapidité d'exécution de l'empileur 7. En outre, l'encombrement de l'empileur 7 de chaque côté de l'installation 1 est inférieur, toutes choses étant égales par ailleurs, à celui d'un empileur comportant des bras et un chariot qui supporte ces bras et qui peut dépasser latéralement d' eux, notamment lorsqu' ils sont peu écartés les uns des autres. Dans ce qui suit, on ne décrit du dépileur 3 que ce qui le distingue de l'empileur 7. De plus, une référence utilisée pour désigner ci-après une partie du dépileur 3 semblable ou équivalente à une partie référencée de l'empileur 7 est obtenue en augmentant de 100 la référence repérant cette partie sur l'empileur 7. A son extrémité aval, chaque tête de préhension 123 est pourvue d'un talon 150 monté à coulissement et mobile entre deux positions, dont une est représentée à la figure 6, les figures 7 et 8 illustrant l'autre position de ce talon 150. Dans l'exemple représenté, les deux positions que peut occuper chaque talon 150 sont décalées l'une de l'autre selon la direction longitudinale de la tête de préhension 123 qui porte ce talon 150. Des moyens de manœuvre du talon 150 entre ses deux positions comportent un vérin 151. Des moyens de décollement d'un flan 2 à l'écart de la pile amont 4 équipent l'extrémité inférieure du talon 150 et comprennent une buse 152 de soufflage d'un jet de fluide selon une direction parallèle aux flans supérieurs de la pile 4, ainsi qu'un aimant 153 accolé à cette buse 152. Un dispositif de détection 154, connu en soi et raccordé à l'unité 9, équipe l'une des têtes 123 et a pour fonction de détecter, le cas échéant, que plus de deux flans 2 ont été saisis par ces têtes 123. La direction de transfert des flans au niveau du dispositif 3 est référencée Y2-Y^2- Sur la figure 6, les têtes de préhension 123 sont dépourvues de flan et leurs talons 150 déplacés vers l'amont selon la direction X-X' . Sur la figure 1, les bras 110 du dépileur 3 saisissent ensemble le premier flan ou flan supérieur 2A de la pile amont 4, c'est-à-dire le flan se trouvant sur le dessus de cette pile amont. A cet effet, leurs ventouses 125 sont mises en dépression et attirent contre elles le premier flan 2A. Ensuite, les têtes 123 des deux bras 110 sont manœuvrées simultanément vers le haut et soulèvent ensemble le flan supérieur 2A. Il arrive que ce flan supérieur 2A aspire et emmène alors avec lui le deuxième flan de la pile, c'est-à-dire le flan qui se trouve directement en- dessous de lui dans la pile 4. Aussi, après que les têtes 123 ont été actionnées vers le haut, le dispositif de détection 154 effectue un test ayant pour but de permettre à l'unité 9 de déterminer si un autre flan adhère au flan 2A et doit en être décollé. Le deuxième flan de la pile 4 est référencé 2B sur les figures 7 et 8. Dans le cas où l'unité 9 a déterminé la présence du flan 2B contre le flan 2A après le levage des têtes 123, les buses 152 et les aimants 153 séparent les flans 2A et 2B l'un de l'autre, ce qu'illustrent les figures 7 et 8. Pour ce faire, l'unité 9 commence par commander aux vérins 151 de faire coulisser horizontalement les talons 150 vers deux bords contigus Bi et B2 des flans 2A et 2B. Ensuite, les aimants 153 sont activés et séparent localement, au niveau de ces bords Bx et B2, les flans 2A et 2B l'un de l'autre, ce qui a eu lieu à la figure 7. Sur cette dernière, les bords Bi et B2 séparés l'un de l'autre délimitent l'entrée d'une fente F, dans laquelle chaque buse 152 dirige un jet J de fluide tel que de l'air. Les jets J ont pour fonction de finir de séparer les flans 2A et 2B l'un de l'autre, ce qu'illustre la figure 8. Une fois débarrassé du flan 2B, le flan 2A est transféré vers la machine 5 par les bras 110 qui le tiennent alors ensemble et sont entraînés en même temps, de manière à garder un écartement sensiblement constant entre eux. Dans le cas où il n'a pas été détecté de flan 2B contre le flan 2Α après le soulèvement de celui-ci, l'unité 9 commande le déplacement des bras 110 sans qu'ait eu lieu la manœuvre des talons 150 par les vérins 151 ni l'activation des aimants 153, et sans que les buses 152 aient soufflé de l'air sous forme de jets J. En d'autres termes, les opérations destinées à décoller le flan 2B du flan 2A n'ont pas lieu à chaque fois qu'elles ne sont pas utiles . Cela se traduit par un gain de temps et donc un gain de productivité. Comme chaque talon 150 équipe une tête de préhension 123, sa buse 152 et son aimant 153 agissent non seulement à la hauteur des flans 2 à décoller, mais également au niveau d'une extrémité de cette tête de préhension, si bien qu'ils sont particulièrement efficaces, ce qui est avantageux. Leur présence présente également l'intérêt de permettre de se passer d'une opération manuelle et fastidieuse de mise en place d' aimants dépileurs sur plusieurs faces latérales de la pile amont 4 de flans 2, conformément au but de l'invention. De plus, le coût de ces aimants dépileurs devant être placés manuellement peut être économisé, ce qui est avantageux. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment. En particulier, le chariot peut porter plusieurs bras, dont chacun est pourvu d'une tête de préhension des flans et dont l'écartement peut être modifié pour être adapté à la largeur effective des flans à transférer. Les bras peuvent être au nombre de trois. Dans ce cas, le bras central peut être fixe par rapport au chariot. Les deux autres bras peuvent être mobiles par rapport au chariot.