EP0942814A1 - Dispositif automatise de maintien d'elements en bois sur une table de pressage en vue de leur assemblage - Google Patents

Dispositif automatise de maintien d'elements en bois sur une table de pressage en vue de leur assemblage

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EP0942814A1
EP0942814A1 EP97950221A EP97950221A EP0942814A1 EP 0942814 A1 EP0942814 A1 EP 0942814A1 EP 97950221 A EP97950221 A EP 97950221A EP 97950221 A EP97950221 A EP 97950221A EP 0942814 A1 EP0942814 A1 EP 0942814A1
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clamp
stud
studs
rail
pins
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Cd Gestion (sa)
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    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27F—DOVETAILED WORK; TENONS; SLOTTING MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES
    • B27F7/00—Nailing or stapling; Nailed or stapled work
    • B27F7/15—Machines for driving in nail- plates and spiked fittings
    • B27F7/155—Machines for driving in nail- plates and spiked fittings for nail plates
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    • Y10T29/49625—Openwork, e.g., a truss, joist, frame, lattice-type or box beam
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    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53478—Means to assemble or disassemble with magazine supply

Definitions

  • the present invention relates to an automated device for holding wooden elements on a pressing table for their assembly
  • the farms are made by assembling in a triangle, on a pressing table, two rafters and a beam reinforced by triangulation pieces judiciously arranged.
  • the components of the farmhouse are arranged on the pressing table and generally held by sliding sliding stops in grooves of the metal plate of the table and locked by screwing.
  • "Connectors" made up of metal claw plates are then inserted at the junction points using mobile jacks carried by a gantry sliding longitudinally above the table.
  • the settings and setting of the farms, as well as the control of the pressing by jacks are done by hand.
  • the woods are positioned on the table and held by the stops put in place manually; the connectors are then pre-driven using a hammer, then the operator positions the jacks above the connectors and actuates a lever allowing the pressing down said cylinders.
  • the disadvantage is that the adjustment operations are manual, the time required is long, resulting in high labor costs, and the equipment used (movable stops, rails) is damaged quickly.
  • Patent No. 2,707,546, in the name of Mr. Christian DEBANNE, describes a device making it possible to use a table of any type, allowing unconstrained movements of the holding elements over the entire surface of the plate and minimizing the consequences of failures any chuck or computer system.
  • This device uses, for the maintenance of the parts to be assembled, studs consisting of cylindrical blocks fitted in the lower part with spikes sinking into a wooden tray covering the pressing table, these studs being put in place by means of a hollow mobile mandrel provided on its internal face with lugs capable of sliding in "L" grooves provided at the periphery of the studs and arranged so that they can be released or made integral with the mandrel by causing the latter to rotate a fraction of a turn in one direction or the other.
  • the device according to the present invention aims to remedy these drawbacks. It allows, in addition to the use of any type of table, to move a series of studs very quickly and has great reliability thanks to the elimination of rotational movements of the stud entry system.
  • a pressing table with wooden tray and a mobile gantry comprising a magazine for storing the studs consisting of vertical pins mounted under a rail fixed laterally on the gantry and on which the studs which have a vertical bore can be threaded with spring balls ensuring their maintenance thanks to grooves provided on the pins, a motorized unit sliding on the rail, intended for the installation, removal and storage of the studs, being equipped with a vertically movable clamp having a lateral U-shaped opening capable of being inserted in grooves annulars arranged on the periphery of the studs
  • FIG. 1 represents a pressing table seen from above, with a clasp in place
  • FIG. 2 shows said table seen at the end, according to arrow A in FIG. 1
  • FIG. 3 is an enlargement of detail B in FIG. 2
  • FIG. 4 is an axono-metric view on a different scale representing the clamp of the motorized unit near a pin carrying studs
  • FIG. 5 shows in axial section a stud the lower end of a pin
  • the figures 6 and 7 show, under the same conditions, two variants of pins on which studs are stored.
  • FIGS. 1 to 7 The device, FIGS. 1 to 7, is mounted on a pressing table 1 comprising a movable gantry 2 perpendicular to said table and moving longitudinally above it.
  • the plate 3 of the pressing table 1 is made of wood, without grooves, and may consist, for example, of a plate of solid wood, plywood or chipboard covering the entire surface of a metal table.
  • Pads 4 for holding the parts to be assembled can be fixed in position thanks to spikes 5 arranged at their lower part and sinking into the wood of the tray.
  • the mobile gantry 2 comprises one or more jacks 6 of which at least one can move transversely to the longitudinal axis of the table 1. The role of these jacks is to exert a strong pressure from top to bottom in the direction of the plate 3.
  • the constituent parts of the farms 7 are arranged on the plate 3, the connectors 8 are pre-inserted manually, then the movable gantry 2 and a jack 6 are moved successively above each connector before d 'actuate said cylinder for final tightening.
  • the gantry 2 is laterally equipped with a rail 9 perpendicular to the axis of the pressing table 1, on which slides a motorized unit 10 which can be positioned above any point on the plate 3.
  • This motorized unit comprises a rod 11 simple or double, vertically movable and terminated at its lower part by a clamp 12 consisting of a horizontal plate having a lateral opening in the shape of a U determined to be able to be inserted in annular grooves 13 arranged at the periphery of the studs 4.
  • This opening comprises an elastic element 14, such as a spring ball, determined to maintain a stud in the clamp 12 while allowing its insertion or extraction by exerting a slight force.
  • an elastic element 14 such as a spring ball
  • several vertical pins 15 are mounted, each comprising a series of circular grooves 16 distributed over its height. These pins constitute a store for storing the studs 4 which have a vertical bore making it possible to thread them from below on these pins, either manually, either by means of the clamp 12.
  • Each stud is provided with an internal spring ball 17 arranged to immobilize it at a determined height by penetrating one of the grooves 16.
  • the circular grooves 16 can be replaced by a shoulder 18 disposed at the base of the pins 15.
  • the motorized unit 10 is arranged so that the clamp 12 can be positioned facing any stud 4 present on a pin 15 and be inserted into the annular groove 13, using only the horizontal movement of the unit along the rail 9 and the vertical movement of the clamp.
  • pins may for example be parallel to each other and fixed along the rail 9, at its lower part ( Figure 3).
  • the clamp 12 will bypass the pins located in front of the one on which the stud to be reached is located and will rise along it to the appropriate height.
  • the pins 15 are mounted on a rotating barrel, fixed under the rail 9 and the rotation of which will make it possible to present in front of the clamp 12 the pin on which the chosen stud 4 is located.
  • This arrangement makes it possible to significantly reduce the amplitude of the translational movements of the gantry 2 in order to modify a configuration of the studs 4, which makes it possible to very significantly reduce the duration of the operations and consequently the manufacturing costs.
  • all the pads of one zone are removed and placed on the pins 15 before bringing the gantry over another zone. We proceed in the same way for the establishment of the studs.
  • the movements of the mobile gantry 2, the motorized unit 10 and the jacks 6 are controlled by an electronic assembly which can for example be installed in a cabinet mounted on this gantry.
  • the data relating to the positions of the pads 4 and of the connectors 8 for a determined series of identical farms 7 are produced on a current computer, using ad hoc software, and transmitted by an appropriate means such as cable or diskette to the electronic assembly. .
  • the position of each holding pad 4 is memorized after any movement, which will make it possible to find it and determine the movement to be made for a new subsequent configuration.

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Description

DISPOSITIF AUTOMATISÉ DE MAINTIEN D'ÉLÉMENTS EN BOIS SUR UNE TABLE DE PRESSAGE EN VUE DE LEUR ASSEMBLAGE
La présente invention a pour objet un dispositif automatisé de maintien d'éléments en bois sur une table de pressage en vue de leur assemblage
II 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 en triangle, sur une table de pressage, de deux arbalétriers et d'un entrait renforcés par des pièces de triangulation judicieusement disposées. Les constituants de la fermette sont disposés sur la table de pressage et généralement maintenus par des butées mobiles coulissants dans des rainures du plateau métallique de la table et bloqués par vissage. Des "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 .
Le plus souvent les réglages et le calage des fermettes, ainsi que la commande du pressage par vérins se font à la main. Les bois sont positionnés sur la table et maintenus par les butées mises en place manuellement ; les connecteurs sont alors préenfoncés à l'aide d'un marteau, puis l'opérateur positionne les vérins au-dessus des connecteurs et actionne une manette permettant le pressage par descente desdits vérins. L'inconvénient est que les opérations de réglages étant manuelles, le temps nécessaire est important, entraînant des coûts de main d'oeuvre élevés, et le matériel utilisé (butées mobiles, rails) est endommagé rapidement.
Le brevet français N° 2 693 560 déposé par MM. DEBANNE ET PORTALIER décrit un dispositif permettant d'effectuer automatiquement la mise en position des butées de maintien dans les rainures du plateau métallique de la table grâce à une unité motorisée pilotée par un ensemble informatique contrôlant également les mouvements du portique mobile et des vérins de pressage. Cet équipement présente l'inconvénient de nécessiter une table d'un type bien déterminé, équipée de rainures usinées dans le plateau, ce qui rend son coût de fabrication élevé. En outre, 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, au nom de M. Christian DEBANNE, décrit un dispositif permettant d'utiliser une table de type quelconque, autorisant des déplacements sans contrainte des éléments de maintien sur toute la surface du plateau et minimisant les conséquences de défaillances éventuelles du mandrin ou du système informatique. Ce dispositif utilise, pour le maintien des pièces à assembler, des plots constitués de blocs cylindriques équipés en partie inférieure de pointes s 'enfonçant dans un plateau de bois recouvrant la table de pressage, ces plots étant mis 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.
Non seulement la combinaison des mouvements de rotation et de translation entraîne le risque de diminuer la fiabilité du système, mais le positionnement du mandrin au-dessus d'un plot demande une grande précision, qui ne peut être obtenue qu'en ralentissant fortement les mouvements horizontaux du mandrin. Surtout, le déplacement d'une série de plots pour réaliser une nouvelle configuration nécessite de nombreux mouvements de l'unité motorisée et du portique en raison du fait que chaque plot doit être amené à son nouvel emplacement avant que le système ne puisse retourner chercher le plot suivant.
Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients. Il permet, outre l'utilisation d'une table de type quelconque, de déplacer une série de plots très rapidement et présente un grande fiabilité grâce à la suppression des mouvements de rotation du système de saisie des plots.
Il est constitué d'une table de pressage avec plateau en bois et un portique mobile comportant un magasin de stockage des plots constitués de broches verticales montées sous un rail fixé latéralement sur le portique et sur lesquelles peuvent être enfilés les plots qui comportent un alésage vertical avec billes à ressort assurant leur maintien grâce à des rainures prévues sur les broches, une unité motorisée coulissant sur le rail, destinée à la mise en place, au retrait et au stockage des plots, étant équipée d'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 plots
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de la présente demande de brevet : 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 B de la figure 2,
La figure 4 est une vue axono étrique à une échelle différente représentant la pince de l'unité motorisée à proximité d'une broche portant des plots, La figure 5 montre en coupe axiale un plot l'extrémité inférieure d'une broche et les figures 6 et 7 représentent dans les mêmes conditions deux variantes de broches sur lesquelles sont stockés des plots.
Le dispositif, figures 1 à 7, est monté sur une table de pressage 1 comportant un portique mobile 2 perpendiculaire à ladite table et se déplaçant longitudinalement au-dessus de celle-ci.
Le plateau 3 de la table de pressage 1 est en bois, sans rainures, et peut consister par exemple en une plaque de bois massif, de contreplaqué ou d'aggloméré recouvrant toute la surface d'une table métallique. Des plots 4 de maintien des pièces à assembler peuvent être fixées en position grâce à des pointes 5 disposées à leur partie inférieure et s 'enfonçant dans le bois du plateau. Le portique mobile 2 comporte un ou plusieurs vérins 6 dont l'un au moins peut se mouvoir transversalement à l'axe longitudinal de la table 1. Le rôle de ces vérins est d'exercer une forte pression de haut en bas en direction du plateau 3.
Après positionnement des plots 4 de maintien, les pièces constitutives des fermettes 7 sont disposées sur le plateau 3, les connecteurs 8 sont pré-enfoncés manuellement, puis le portique mobile 2 et un vérin 6 sont déplacés successivement au-dessus de chaque connecteur avant d'actionner ledit vérin pour un serrage définitif .
Le portique 2 est équipé latéralement d'un rail 9 perpendiculaire à l'axe de la table de pressage 1, sur lequel coulisse une unité motorisée 10 pouvant être positionnée au-dessus de n'importe quel point du plateau 3. Cette unité motorisée comporte une tige 11 simple ou double, mobile verticalement et terminée à sa partie inférieure par une pince 12 constituée d'une platine horizontale présentant une ouverture latérale en forme de U déterminée pour pouvoir s ' insérer dans des gorges annulaires 13 aménagées à la périphérie des plots 4.
Cette ouverture comporte un élément élastique 14, tel que bille à ressort, déterminé pour maintenir un plot dans la pince 12 tout en permettant son insertion ou son extraction en exerçant un léger effort. Au-dessous du rail 9, sont montées plusieurs broches 15 verticales comportant chacune une série de rainures circulaires 16 réparties sur sa hauteur. Ces broches constituent un magasin de stockage des plots 4 qui comportent un alésage vertical permettant de les enfiler par le bas sur ces broches, soit manuellement, soit au moyen de la pince 12. Chaque plot est pourvu d'une bille à ressort 17 interne agencée pour l'immobiliser à une hauteur déterminée en pénétrant dans l'une des rainure 16. Les rainures circulaires 16 peuvent être remplacées par un épaulement 18 disposé à la base des broches 15. Lorsque le plot situé au point le plus bas est retiré, les plots situés au-dessus descendent par leur propre poids et sont retenus par la bille à ressort 17 du plot inférieur s 'appuyant sur 1 ' épaulement . De la même manière, lorsque un plot est inséré a la base d'une broche, les plots déjà présents sont repoussés vers le haut. Ainsi les mouvements de la pince 12 sont simplifiés, celle-ci n'ayant pas à remonter le long des broches pour atteindre les plots situés en partie haute ( figure 7 ) .
L'unité motorisée 10 est agencée de manière à ce que la pince 12 puisse être positionnée en regard de n'importe quel plot 4 présent sur une broche 15 et être insérée dans la gorge annulaire 13, en utilisant uniquement le mouvement horizontal de l'unité le long du rail 9 et le mouvement vertical de la pince.
Ces mêmes mouvements permettent de fixer les plots sur le plateau 3 aux emplacements déterminés, ou de les retirer pour les stocker sur les broches verticales 15. Aucune rotation ou mouvement longitudinal de la pince ne sont nécessaires .
Ces broches pourront par exemple être parallèles entre elles et fixées le long du rail 9, à sa partie inférieure (figure 3). Dans ce cas, la pince 12 contournera par le bas les broches situées devant celle sur laquelle se trouve le plot à atteindre et remontera le long de celle-ci jusqu'à la hauteur adéquate. Dans une variante d'exécution, les broches 15 sont montées sur un barillet tournant, fixé sous le rail 9 et dont la rotation permettra de présenter devant la pince 12 la broche sur laquelle se trouve le plot 4 choisi.
Cette disposition rend possible une réduction importante de l'amplitude des mouvements de translation du portique 2 pour modifier une configuration des plots 4, ce qui permet de diminuer très sensiblement la durée des opérations et par voie de conséquence les coûts de fabrication. En effet, lors d'une modification de configuration, tous les plots d'une zone sont retirés et disposés sur les broches 15 avant d'amener le portique au-dessus d'une autre zone. On procède de la même manière pour la mise en place des plots.
Les mouvements du portique mobile 2, de l'unité motorisée 10 et des vérins 6 sont pilotés par un ensemble électronique pouvant par exemple être installé dans une armoire montée sur ce portique. Les données relatives aux positions des plots 4 et des connecteurs 8 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. La position de chaque plot 4 de maintien est mémorisée après tout mouvement, ce qui permettra de le retrouver et de déterminer le déplacement à effectuer pour une nouvelle configuration ultérieure.
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.

Claims

REVENDICATIONS
1°. Dispositif automatisé de maintien d'éléments en bois sur une table de pressage en vue de leur assemblage, 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", comportant un portique (2) mobile longitudinalement portant au moins un vérin (6) de pressage ainsi qu'un rail (9) sur lequel coulisse une unité motorisée (10) dont le rôle est de mettre en place et de déplacer des plots (4) de maintien des pièces à assembler, les mouvements du portique mobile, de l'unité motorisée et du ou des vérins étant motorisés et pilotés par un système informatique, caractérisé en ce que les plots (4) de maintien comportent un alésage vertical permettant de les enfiler par le bas sur des broches (15) verticales disposées au-dessous du rail (9), et constituant un magasin de stockage desdits plots, l'unité motorisée (10) comportant une tige (11) simple ou double, mobile verticalement et pourvue à sa partie inférieure d'une pince (12) formée d'une platine horizontale présentant une ouverture latérale en forme de U apte à s'insérer dans des gorges annulaires (13) aménagées à la périphérie des plots (4), ceux-ci étant équipés chacun d'une bille à ressort (17) interne assurant leur immobilisation sur les broches (15) .
2°. Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que les broches (15) comportent chacune une série de rainures circulaires (16) réparties sur leur hauteur et dans lesquelles peuvent pénétrer les billes à ressort (17) des plots (4) afin d'immobiliser ces derniers à une hauteur déterminée.
3°. Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que les broches (15) comportent chacune un épaulement (18) disposé à leur base et agencé de manière à ce que, lorsque le plot (4) situé au point le plus bas est retiré, les plots situés au-dessus descendent par leur propre poids et soient retenus par la bille à ressort (17) du plot inférieur s 'appuyant sur ledit épaulement, et à ce que, lorsque un plot est inséré à la base d'une broche (15), les plots déjà présents soient repoussés vers le haut.
4°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les broches (15) sont parallèles entre elles et fixées le long du rail (9), à sa partie inférieure.
5°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, se caractérisant par le fait que les broches (15) sont montées sur un barillet tournant, fixé sous le rail (9) et dont la rotation permet de présenter devant la pince (12) la broche sur laquelle se trouve le plot (4) choisi.
6°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'ouverture latérale en forme de U de la pince (12) comporte un élément élastique (14), tel que bille à ressort, déterminé pour maintenir un plot (4) dans ladite pince 12 tout en permettant son insertion ou son extraction en exerçant un léger effort. 7°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'unité motorisée (10) est agencée de manière à ce que la pince (12) puisse être positionnée en regard de n'importe quel plot (4) présent sur une broche (15) et être insérée dans la gorge annulaire (13), en utilisant uniquement les mouvements permettant de fixer les plots sur le plateau (3), ou de les retirer, à savoir le mouvement horizontal de l'unité le long du rail (9) et le mouvement vertical de la pince (12).
8°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les mouvements du portique mobile (2) et de l'unité motorisée (10) sont pilotés par un ensemble électronique, les données relatives aux positions des plots (4) pour une configuration déterminée étant élaborées sur un ordinateur courant, grâce à un logiciel ad hoc, et transmises par un moyen approprié à l'ensemble électronique.
9°. Dispositif selon la revendication 8, se caractérisant par le fait que la position de chaque plot (4) est mémorisée après tout mouvement, de manière à permettre de le retrouver et de déterminer le déplacement à effectuer pour une nouvelle configuration ultérieure.
EP97950221A 1996-12-04 1997-12-04 Dispositif automatise de maintien d'elements en bois sur une table de pressage en vue de leur assemblage Expired - Lifetime EP0942814B1 (fr)

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US (1) US6219904B1 (fr)
EP (1) EP0942814B1 (fr)
AT (1) ATE192960T1 (fr)
CA (1) CA2274006A1 (fr)
DE (1) DE69702076T2 (fr)
DK (1) DK0942814T3 (fr)
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