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L'invention est relative à un procédé pour le changement des cylindres de travail d'un laminoir, en particulier en présence d'une bande métallique destinée à être laminée entre les deux cylindres de travail, y compris un cylindre de travail supérieur et un cylindre de travail inférieur convenant pour l'extraction des cylindres de travail de la cage de laminoir.
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L'invention concerne encore un procédé pour le changement des cylindres de travail d'un laminoir en présence d'une bande métallique destinée à être laminée entre les deux cylindres de travail, y compris un cylindre de travail supérieur et un cylindre de travail inférieur, convenant pour l'insertion et la mise en place des cylindres de travail, inférieur ou supérieur, en particulier neuf(s) ou rectifié(s).
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La présente divulgation concerne encore un outil de saisie configuré pour la mise en oeuvre du procédé convenant pour l'extraction des cylindres de travail et/ou pour l'insertion et la mise en place dans la cage du laminoir de cylindres de travail, inférieur et/ou supérieur, ainsi qu'un ensemble comprenant un système robotisé pour installation de laminage et un outil de saisie, manipulé par le système robotisé.
Domaine technique
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La présente invention trouve ainsi une application avantageuse pour les laminoirs multicylindres, de tels laminoirs étant typiquement des laminoirs «Sendzimir ».
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Le laminage à froid permet d'obtenir l'épaisseur finale d'une bande métallique par passages successifs de cette bande entre des cylindres en présence d'efforts élevés simultanément en pression et en traction.
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Un laminoir de type «Sendzimir» comporte une pluralité de cylindres, ou rouleaux, qui sont agencés les uns par rapport aux autres pour permettre le changement des caractéristiques mécaniques d'une bande métallique et obtenir une épaisseur de bande qui peut être inférieure à 3 millimètres.
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Plus particulièrement, il est connu un laminoir «Sendzimir» qui peut comporter vingt cylindres; un exemple de réalisation d'un tel laminoir à vingt cylindres est illustré dans les documents
US 5 193 377 et
US 5 471 859 .
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La figure 1 représente une vue schématique d'une coupe transversale d'un laminoir à vingt cylindres. Sur cette figure, les cylindres sont répartis en un groupe inférieur GI et un groupe supérieur Gs; plus précisément, ces groupes GI et Gs présentent une structure symétrique et comportent chacun dix cylindres dont: un cylindre de travail 12, deux premiers cylindres intermédiaires 13, trois seconds cylindres intermédiaires 14 et 15, et quatre cylindres d'appui, ou galets d'appui, qui sont à l'extérieur de l'arrangement et qui sont notés A, B, C et D pour le groupe supérieur GS et E, F, G, H pour le groupe inférieur GI.
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Cette nomenclature pour les différents cylindres constitutifs d'un laminoir à vingt cylindres est d'usage dans le domaine des laminoirs, et est bien connue de l'homme du métier.
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Il est reconnu dans le domaine des laminoirs que cet agencement de cylindres illustré en figure 1 permet de travailler efficacement une bande métallique BM pour obtenir l'épaisseur de bande souhaitée.
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Du fait des contraintes exercées sur les cylindres de travail 12 et les lors du travail d'une bande métallique BM, ces pièces 12 nécessitent une maintenance très régulière : il est donc souhaitable de pouvoir extraire et remplacer rapidement les cylindres de travail 12, et de manière sans danger pour les opérateurs.
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En vue de laminer une bande dans des très bonnes conditions d'état de surface, par exemple un aspect brillant, la surface cylindrique du cylindre de travail est régulièrement rectifiée. A cet effet les flancs du cylindre peuvent comprendre des cavités, centrées sur l'axe du cylindre, usuellement appelées « centres d'usinage » par l'homme du métier qui sont utilisées lors des opérations de tournage, comme référence de positionnement pour l'outillage d'usinage.
Technique antérieure
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Selon les connaissances de la Demanderesse, il est connu de l'état de la technique des systèmes robotisés, tels qu'un bras multiaxes muni d'un préhenseur configuré pour assurer le retrait des cylindres d'un laminoir. Ces systèmes robotisés permettent d'assurer le changement des cylindres du laminoir en limitant les risques de blessure pour les opérateurs, et par comparaison aux méthodes de changement avec palan, nécessitant la présence physique d'un opérateur à proximité du cylindre de travail manutentionné, pour conduire l'extraction du cylindre et son remplacement par un cylindre neuf ou rectifié.
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La plupart du temps ces systèmes robotisés connus ne permettent pas de garantir de manière sûre une extraction (ou une insertion) des cylindres de travail, dans un laminoir 20 Hi, en évitant les risques de marquages entre le cylindre de travail, d'une part, et la bande métallique, voire les premiers cylindres intermédiaires, d'autre part.
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On connait toutefois de la demande
FR 3 108 047 de la présente Demanderesse, un outil spécialement configuré pour l'insertion ou l'extraction de cylindre de travail, et qui répond à ce problème, en particulier lorsque l'ouverture de la cage est faible et telle que rencontré dans les laminoirs 20 cylindres à cage monobloc. Il s'agit toutefois d'un outillage relativement complexe.
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La présente divulgation s'intéresse toutefois plus particulièrement à ce problème en particulier dans les laminoirs 20 cylindres comme sous l'appellation anglaise « split housing » pour lequel la cage du laminoir comporte une partie de cage supérieure et une partie de cage inférieure, qui sont écartées l'une de l'autre lors de l'ouverture de la cage, offrant typiquement une ouverture de cage d'amplitude supérieure à celle d'un laminoir 20 cylindres à cage monobloc.
Résumé
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La présente divulgation vient améliorer la situation.
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Selon un premier aspect, la présente divulgation est relative à un procédé pour le changement des deux cylindres de travail d'un laminoir, en particulier en présence d'une bande métallique destinée à être laminée entre les deux cylindres de travail, y compris un cylindre de travail supérieur et un cylindre de travail inférieur, lesdits cylindres de travail présentent chacun une surface cylindrique et des flancs, y compris un premier flanc et un deuxième flanc présentant, aux deux extrémités longitudinales du cylindre de travail, respectivement des cavités de centrage centrées sur un axe du cylindre de travail, y compris une première cavité de centrage sur le premier flanc et une deuxième cavité de centrage sur le deuxième flanc et dans lequel dans une position de fermeture d'une cage du laminoir configurée pour le laminage de la bande métallique, lesdits cylindres de travail présentent chacun une génératrice de contact avec la bande métallique, lesdites génératrices de contact et les axes des cylindres de travail se trouvent dans un plan sensiblement perpendiculaire à une direction de défilement de la bande métallique, des organes de roulement tels que des premiers cylindres intermédiaires, étant en contact suivant deux génératrices de contact avec chacun des cylindres de travail, les organes de roulement assurant la transmission d'un effort de laminage aux cylindres de travail, inférieur et supérieur en contact avec la bande métallique, procédé dans lequel on assure l'extraction d'un cylindre de travail de la cage de laminoir après une ouverture au moins partielle de la cage du laminoir pour laquelle les cylindres de travail sont écartés l'un de l'autre par rapport aux positions des cylindres de travail dans la position de fermeture de la cage du laminoir, en libérant un dégagement, par la mise en oeuvre des étapes suivantes :
- /a1/ fourniture d'un outil de saisie comprenant un arbre support, ainsi d'un premier doigt et une deuxième doigt, solidaires de l'arbre support, le premier doigt agencé au niveau d'une extrémité distale de l'arbre support, le deuxième doigt au niveau d'une extrémité proximale de saisie de l'arbre support, le premier doigt et/ou le deuxième doigt étant déplaçables entre une première position d'écartement entre le premier doigt et le deuxième doigt pour laquelle l'écartement est supérieur à la distance entre le premier flanc et le deuxième flanc du cylindre de travail, et jusqu'à une deuxième position pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt sont rapprochés l'un de l'autre en vue de saisir le cylindre de travail,
- /b1/ introduction de l'outil de saisie de préférence de manière robotisée dans le dégagement, parallèlement à l'axe du cylindre de travail à saisir, le premier doigt et le deuxième doigt étant dans une première position d'écartement entre le premier doigt et le deuxième doigt pour laquelle l'écartement est supérieur à la distance entre le premier flanc et le deuxième flanc du cylindre de travail jusqu'à positionner le premier doigt et le deuxième doigt, suivant la direction du cylindre de travail, de part et d'autre du cylindre de travail, au moins le premier doigt décalé du cylindre de travail suivant une direction radiale du cylindre de travail,
- /c1/ centrage de l'outil de saisie jusqu' aux positionnements du premier doigt et du deuxième doigt, coaxial à l'axe du cylindre de travail,
- /d1/ saisie du cylindre de travail par le premier flanc et le deuxième flanc, par un rapprochement du premier doigt et du deuxième doigt jusqu'à la deuxième position d'écartement des doigts, avec un engagement du premier doigt dans la première cavité de centrage et un engagement du deuxième doigt dans la deuxième cavité de centrage (Cav2),
- /e1 / extraction du cylindre de travail saisi par un retrait de l'outil de saisie axialement, suivant la direction du cylindre de travail, en particulier en dehors du dégagement et de la cage du laminoir, et éventuellement
- /f1/ dépose du cylindre de travail en dehors de la cage du laminoir par déplacement du premier doigt et du deuxième doigt de la deuxième position jusqu'à la première position.
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Selon un deuxième aspect, la présente divulgation est relative à un procédé pour le changement des deux cylindres de travail d'un laminoir en présence d'une bande métallique destinée à être laminée entre les deux cylindres de travail, y compris un cylindre de travail supérieur et un cylindre de travail inférieur, présentant chacun une surface cylindrique et des flancs, y compris un premier flanc et un deuxième flanc présentant, aux deux extrémités longitudinales du cylindre respectivement des cavités de centrage centrées sur un axe du cylindre de travail, y compris une première cavité de centrage sur le premier flanc et une deuxième cavité de centrage sur le deuxième flanc , et dans lequel dans une position de fermeture d'une cage du laminoir configurée pour le laminage de la bande métallique, lesdits cylindres de travail présentent chacun une génératrice de contact avec la bande métallique, et dans lequel lesdites génératrices de contact et les axes des cylindres de travail se trouvent dans un plan sensiblement perpendiculaire à une direction de défilement de la bande métallique, des organes de roulement tels que des premiers cylindres intermédiaires, étant en contact suivant deux génératrices de contact avec chacun des cylindres de travail, les organes de roulement assurant la transmission d'un effort de laminage aux cylindres de travail, inférieur et supérieur en contact avec la bande métallique, procédé dans lequel on assure l'insertion des cylindres de travail, neuf ou rectifié, dans la cage de laminoir en présence de la bande métallique et des organes de roulement, après une ouverture au moins partielle de la cage du laminoir en libérant un dégagement, par la mise en oeuvre des étapes suivantes, pour ledit cylindre de travail supérieur et/ou inférieur
- /a2/ fourniture d'un outil de saisie comprenant un arbre support, ainsi qu'un premier doigt (81) et une deuxième doigt, solidaires de l'arbre support, le premier doigt agencé au niveau d'une extrémité distale de l'arbre support, le deuxième doigt au niveau d'une extrémité proximale de saisie de l'arbre, le deuxième doigt et/ le premier doigt étant déplaçables entre une première position d'écartement entre le premier doigt et le deuxième doigt, supérieur à la distance entre le premier flanc et le deuxième flanc du cylindre de travail, et jusqu'à une deuxième position pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt sont rapprochés l'un de l'autre en vue de saisir le cylindre de travail,
- /b2/ saisie d'un cylindre de travail en dehors de la cage dans la deuxième position pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt engagent respectivement avec la première cavité de centrage et la deuxième cavité de centrage du cylindre de travail,
- /c2/ insertion du cylindre de travail saisi par déplacement de l'outil de saisie dans le dégagement,
- /d2/ dépose du cylindre de travail dans la cage du laminoir par déplacement des doigts de la deuxième position jusqu'à la premier position,
- /e2/ décalage du premier doigt jusqu'à ce qu'il soit décalé du cylindre de travail suivant une direction radiale du cylindre de travail,
- /f2/ retrait de l'outil de saisie en dehors de la cage.
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Selon des caractéristiques optionnelles du procédé selon la présente divulgation selon le premier aspect ou le deuxième aspect :
Selon un mode de réalisation, l'étape /c1/ de centrage selon le procédé selon le premier aspect, ou l'étape /e2/ de décalage selon le procédé selon le premier aspect est obtenue par rotation conjointe de l'arbre support, d'une part, et du premier doigt et du deuxième doigt solidaires de l'arbre support, d'autre part, en particulier selon un axe de pivot coaxial à l'arbre support.
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Selon un mode de réalisation le deuxième doigt, au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre support, éventuellement déplaçable axialement à l'arbre support est solidaire de l'arbre support, en une position angulaire fixe sur l'arbre support et dans lequel le premier doigt est déplaçable par rapport à l'arbre support entre une position escamotée pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt sont désaxés, jusqu'à une position de centrage pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt sont alignés et
dans laquelle l'étape /c1/ de centrage selon le procédé selon le premier aspect est obtenue par déplacement du premier doigt de la position escamotée jusqu'à la position de centrage, sans pivoter l'arbre support, ou l'étape /e2/ de décalage selon le procédé selon le second aspect est obtenue par déplacement du premier doigt de la position escamotée jusqu'à la position de centrage, sans pivoter l'arbre support.
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Selon un mode de réalisation du procédé selon le premier aspect, l'outil de saisie comprend le premier doigt et le deuxième doigt formant une premier couple de doigts, assurant la saisie selon l'étape /d1/ du cylindre de travail dans la cage de laminoir et l'extraction selon l'étape /e1/, et dans lequel l'outil de saisie comprend un deuxième couple de doigts comprenant un troisième doigt et un quatrième doigt, le troisième doigt et le quatrième doigt étant déplaçables entre une troisième position d'écartement entre le troisième doigt et le quatrième doigt, supérieur à la distance entre le premier flanc et le deuxième flanc du cylindre de travail, et jusqu'à une quatrième position pour laquelle le troisième doigt et le quatrième doigt sont rapprochés l'un de l'autre, le quatrième doigt, agencé au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre support, éventuellement déplaçable axialement à l'arbre support est solidaire de l'arbre support, en une position angulaire fixe sur l'arbre support et dans lequel le troisième doigt est déplaçable par rapport à l'arbre support entre une position escamotée pour laquelle le troisième doigt et le quatrième doigt sont désaxés, jusqu'à une position de centrage pour laquelle le troisième doigt et le quatrième doigt sont alignés configurés pour pénétrer les cavités de centrage d'un cylindre de travail neuf et maintenir un cylindre de travail neuf,
et dans lequel le première couple de doigts et le deuxième couple de doigts, sont agencés sur l'arbre support, configurés pour que le premier couple de doigts assure la saisie selon l'étape /d1/ du cylindre de travail et l'extraction selon l'étape /e1/ du cylindre de travail qui est un cylindre de travail usé, et alors que le deuxième couple de doigts maintient un cylindre de travail neuf, en parallèle du cylindre usé maintenu par le premier couple de doigts.
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Selon un mode de réalisation, le cylindre de travail, usé maintenu entre le premier doigt et le deuxième doigt est extrait par déplacement de l'outil de saisie suivant la direction du cylindre de travail selon l'étape /e1/ jusqu'à une position hors de la cage, au moins partiellement, autorisant un pivotement de l'outil de saisie autour de son axe, et dans lequel on pivote l'outil de saisie et conjointement le cylindre de travail, usé, maintenu par le premier couple de doigts, et le cylindre de travail neuf, maintenu par le deuxième couple de doigts et jusqu'à une position angulaire permettant l'insertion du cylindre de travail neuf, et dans lequel on assure l'insertion du cylindres de travail, neuf, dans la cage de laminoir, sans avoir déposé le cylindre usé extrait, maintenu par le premier couple de doigts par les étapes suivantes :
- insertion du cylindre de travail neuf maintenu par le deuxième couple de doigt, par déplacement de l'outil de saisie dans le dégagement de la cage,
- dépose du cylindre de travail neuf dans la cage du laminoir par déplacement des doigts de la quatrième position jusqu'à la premier troisième,
- décalage du troisième doigt par déplacement du troisième doigt par rapport à l'arbre support de la position de centrage jusqu'à la position escamotée
- retrait de l'outil de saisie en dehors de la cage.
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Selon un mode de réalisation du procédé selon le premier aspect configuré pour l'extraction du cylindre de travail de la cage du laminoir, ou du procédé selon le deuxième aspect configuré pour l'insertion du cylindre de travail dans la cage du laminoir, dans lequel les étapes /a1/ à /e1/ du procédé selon le premier aspect ou les étapes /a2/ à /e2/ du procédé selon le deuxième aspect sont mises en oeuvres sans contact entre l'outil de saisie et la surface cylindrique du cylindre de travail destinée à être en contact avec la bande à laminer.
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Selon un mode de réalisation du procédé selon le premier aspect configuré pour l'extraction du cylindre de travail de la cage du laminoir, ou du procédé selon le deuxième aspect configuré pour l'insertion du cylindre de travail, la cage du laminoir comprend une partie de cage inférieure , transmettant un effort de serrage aux cylindres inférieurs, y compris au cylindre de travail inférieur; voire auxdits ensembles de galets inférieurs, et une partie de cage supérieure, déplaçable verticalement par rapport à la partie de cage inférieure transmettant un effort de serrage aux cylindres supérieurs, y compris au cylindre de travail inférieur, voire auxdits ensembles de galets supérieur
et dans laquelle la cage reçoit :
- en partie supérieure, au sein de la partie de cage supérieure, le cylindre de travail, supérieur, ainsi que deux premiers cylindres intermédiaires, supérieurs, trois deuxièmes cylindres intermédiaires, supérieurs, et quatre ensembles de galet d'appui supérieurs,
- en partie inférieure, au sein de la partie de cage inférieur du laminoir le cylindre de travail, inférieur ainsi que deux premiers cylindres intermédiaires, inférieurs, trois deuxièmes cylindres intermédiaires, inférieurs, et quatre ensembles de galet d'appui inférieurs
et dans lequel l'ouverture au moins partielle de la cage est obtenue en écartant la partie de cage supérieure par rapport à la partie de cage inférieure.
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Selon un troisième aspect, la présente divulgation est relative à un outil de saisie convenant en particulier pour la mise en oeuvre du procédé selon le procédé selon le premier aspect ou selon le deuxième aspect comprenant un arbre support, ainsi qu'un premier doigt et un deuxième doigt, solidaires de l'arbre support, déplaçables l'un par rapport à l'autre depuis une première position d'écartement entre le premier doigt et le deuxième doigt, supérieur à la distance entre un premier flanc et un deuxième flanc d'un cylindre de travail, et jusqu'à une deuxième position pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt sont rapprochés l'un de l'autre jusqu'à pénétrer respectivement une première cavité de centrage du premier flanc et une deuxième cavité de centrage du deuxième flanc pour assurer la saisie du cylindre de travail et dans lequel ledit arbre support est pourvu d'un embout configuré pour la préhension de l'outil de saisie.
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Selon un premier mode de réalisation de l'outil de saisie, l'arbre support est prolongé par l'embout à une extrémité proximale de l'arbre support, le premier doigt agencé à l'extrémité distale de l'arbre, solidaire de l'extrémité distale par une équerre, le deuxième doigt étant agencé, suivant la direction de l'arbre support entre le premier doigt et l'embout, et dans lequel le premier doigt est fixe par rapport à l'arbre support, le deuxième doigt étant mobile sous l'action d'un actionneur, pour passer de la première position d'écartement jusqu'à la deuxième position d'écartement entre le premier doigt et le deuxième doigt.
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Selon un deuxième mode de réalisation de l'outil de saisie, l'arbre support est prolongé par l'embout à une extrémité proximale de l'arbre support, le premier doigt agencé à l'extrémité distale de l'arbre, solidaire de l'extrémité distale de l'arbre support par un bras pivotant sur l'arbre support, le deuxième doigt étant agencé, suivant la direction de l'arbre support entre le premier doigt et l'embout, le deuxième doigt agencé au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre support, éventuellement déplaçable axialement à l'arbre support, le deuxième doigt étant solidaire de l'arbre support, en une position angulaire fixe sur l'arbre support et dans lequel le premier doigt est déplaçable par rapport à l'arbre support par rotation du bras pivotant entre une position escamotée pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt sont désaxés, et alors que le premier doigt et le deuxième doigt sont dans la première position.
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Selon un tel mode de réalisation, l'outil de saisie peut comprendre le premier doigt et le deuxième doigt formant un premier couple de doigts, convenant pour assurer et l'extraction d'un premier cylindre de travail et dans lequel l'outil de saisie comprend un deuxième couple de doigts comprenant un troisième doigt et un quatrième doigt, le troisième doigt et/ou le quatrième doigt étant déplaçables entre une troisième position d'écartement entre le troisième doigt et le quatrième doigt, supérieur à la distance entre le premier flanc et le deuxième flanc du cylindre de travail, et jusqu'à une quatrième position pour laquelle le troisième doigt et le troisième doigt sont rapprochés l'un de l'autre pour saisir un cylindre de travail, le quatrième doigt, agencé au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre support, éventuellement déplaçable axialement à l'arbre support, est solidaire de l'arbre support, en une position angulaire fixe sur l'arbre support et dans lequel le troisième doigt est déplaçable par rapport à l'arbre support entre une position escamotée pour laquelle le troisième doigt et le quatrième doigt sont désaxés, jusqu'à une position de centrage pour laquelle le troisième doigt et le quatrième doigt sont alignés, configurés pour pénétrer les cavités de centrage d'un cylindre de travail neuf et maintenir un cylindre de travail neuf après rapprochement des troisième doigt et quatrième doigt dans la troisième position,
et dans lequel le première couple de doigts et le deuxième couple de doigts, sont agencés sur l'arbre support, configurés pour que le premier couple de doigts assure la saisie d'un premier cylindre de travail qui est un cylindre de travail usé, et alors que le deuxième couple de doigts maintient un deuxième cylindre de travail, qui est typiquement un cylindre neuf, en parallèle du premier cylindre de travail maintenu par le premier couple de doigts.
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Selon un quatrième aspect, la présente divulgation est relative à un ensemble comprenant un système robotisé pour une installation de laminage d'une bande métallique, et un outil de saisie selon le troisième aspect, manipulé par le système robotisé, convenant pour assurer les opérations de changement de cylindres de travail du laminoir, par extraction des cylindres travail usés de la cage du laminoir selon le procédé selon le premier aspect et/ou pour assurer insertion de cylindres de travail neufs ou rectifiés dans la cage du laminoir selon le procédé selon le deuxième aspect.
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Selon un mode de réalisation dudit ensemble selon le quatrième aspect, ledit système robotisé présente un robot comprenant :
- un chariot comprenant un premier châssis muni de roues coopérant avec des rails disposés au sol, s'étendant suivant une direction Y, au droit de l'ouverture d'accès de la cage du laminoir, ledit premier châssis étant configuré pour se déplacer suivant la direction Y le long des rails, sous l'action de premiers moyens moteurs entraînant notamment les roues,
- un deuxième châssis et un premier système de glissière reliant le deuxième châssis et le premier châssis configuré pour déplacer le deuxième châssis (3) par rapport au premier châssis suivant une direction X, sous l'action de deuxièmes moyens moteurs
- un troisième châssis et un deuxième système de glissière reliant le troisième châssis et le deuxième châssis, configuré pour déplacer le troisième châssis par rapport au deuxième châssis suivant une direction Z, verticale, sous l'action de troisièmes moyens moteurs,
- un système de saisie déplaçable avec la troisième châssis comprenant un actionneur configuré pour commander le verrouillage et le déverrouillage de la saisie de l' embout de l'outil de saisie.
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Selon un mode de réalisation dudit ensemble, le système de saisi comprend un châssis tubulaire à l'intérieur duquel est prévu un dispositif de verrouillage/déverrouillage, monté pivotant par l'intermédiaire de roulements, autour d'un axe de rotation, destiné à être parallèle, voire confondu à l'axe de l'arbre support de l'outil de saisie, par l'intermédiaire de moyens moteurs , en particulier de sixième moyens moteurs, et dans lequel le dispositif de verrouillage/déverrouillage comprend l'actionneur, y compris des moyens moteurs configurés pour passer le dispositif de verrouillage d'un état de verrouillage de l'embout jusqu'à un état de déverrouillage de l'embout.
Brève description des dessins
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D'autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l'analyse des dessins annexés, sur lesquels :
- Fig. 1
[Fig. 1] est une configuration schématique d'un laminoir 20 cylindres. - Fig. 2
[Fig. 2] est une vue d'un outil de saisie selon un mode de réalisation de la présente divulgation qui comporte un arbre support couplé à un système robotisé, à une extrémité proximale de l'arbre support, ainsi qu'un premier doigt, et un deuxième doigt, coaxiaux, s'étendant l'un vers l'autre, suivant une direction parallèle à l'axe de l'arbre support, le premier doigt, fixe, maintenu par une équerre à une extrémité distale de l'arbre support, le deuxième doigt, positionné à proximité d'une extrémité proximale d'une extrémité de l'arbre support destinée à être manutentionnée, ledit deuxième doigt étant monté mobile suivant la direction de l'arbre support, sous l'action d'un actionneur permettant le passage de l'écartement entre le premier doigt et deuxième doigt, d'une première position d'écartement pour laquelle les doigts sont écartés, suivant la direction de l'arbre support d'une dimension supérieure à la longueur du cylindre de travail autorisant un relâchement du cylindre de travail, et jusqu'à une deuxième position écartement pour laquelle le premier doigt vient pénétrer la première cavité sur le premier flanc, et conjointement le deuxième doigt vient pénétrer la deuxième cavité sur le deuxième flanc, assurant une saisie du cylindre de travail par l'outil, avantageusement, sans contact avec la surface cylindrique du cylindre. - Fig. 3
[Fig. 3] est une vue en coupe d'un laminoir 20 cylindres, selon un plan de serrage du laminoir passant par les axes des cylindres de travail inférieur et supérieur, dans une position d'ouverture de la cage par écartement d'une partie de cage supérieure par rapport à une partie de cage inférieure, illustrant:
- d'une part, le positionnement d'un outil de saisie inférieur, dans la première position d'écartement pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt sont écartés d'une distance supérieure à la dimension en longueur du cylindre, les doigts étant centrés avec l'axe du cylindre de travail inférieur, le premier doigt en regard de la première cavité sur le premier flanc, le deuxième doit en regard de la deuxième cavité sur le deuxième flanc, et
- d'autre part, le position d'un outil de saisie, supérieur, dans la deuxième position d'écartement pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt sont rapprochés dans la deuxième position d'écartement avec saisi du cylindre de travail supérieur par ses flancs, le premier doigt en prise avec la première cavité, le deuxième doigt en prise avec la deuxième cavité.
- Fig. 4
[Fig. 4] est une vue de coupe d'un système robotisé convenant pour la manipulation de l'outil de saisie. - Fig. 5
[Fig. 5] est une vue de la dépose d'un cylindre de travail sur un rack, latéralement aux rails, le cylindre de travail ayant été pivoté de 90° par rapport à sa position dans la cage du laminoir. - Fig. 6a
[Fig. 6a] est une vue d'un outil de saisie, selon un second mode de réalisation avantageux, qui comprend :
- un premier couple de doigts, comprenant un premier doigt et un deuxième doigt, respectivement agencés au niveau de l'extrémité distale, libre de l'arbre support et de l'extrémité proximale de l'arbre support destinée à être manutentionnée, le premier doigt dans une position escamotée par un bras pivotant pour laquelle le premier doigt est désaxé du deuxième doigt, le premier couple de doigts dans une position libre en vue de la saisie d'un cylindre de travail, supérieur dans le laminoir,
- un deuxième couple de doigts, comprenant un troisième doigt et un quatrième doigt engagés respectivement dans des cavités de centrage d'un cylindre de travail neuf, assurant le maintien du cylindre de travail, neuf.
- Fig. 6b
[Fig. 6b] est vue consécutive de la figure 6a, pour laquelle l'arbre support, ainsi que le cylindre de travail neuf maintenu par le deuxième couple de doigts est inséré dans la cage de laminoir, par déplacement de l'outil de saisie suivant l'axe de l'arbre support et dans une position où le deuxième doigt est centré avec la cavité de centrage du cylindre de travail du laminoir à saisir, du côté de la fenêtre d'accès du laminoir, et alors que le premier doigt est dans la position escamotée, désaxée par rapport au premier doigt, autorisant une telle insertion sans risque d'accroche du cylindre de travail par le premier doigt, en direction du côté de la cage opposé au côté de la fenêtre d'accès par laquelle est inséré l'outil de saisie. - Fig. 6c
[Fig. 6c] est vue selon la figure 6b, vue du côté de la motorisation du laminoir, à savoir le côté opposé à une fenêtre d'insertion de l'outil de saisie, illustrant en détail le premier doigt alors dans la position escamotée, désaxé par rapport à la cavité de centrage du cylindre de travail à saisir, positionné sous le cylindre de travail supérieur et d'un couple de rampes d'aspersion, la vue illustrant le cylindre de travail à saisir, soutenu dans un berceau formé par des appuis du couple de rampes d'aspersion, positionnées au-dessus du plan de la bande métallique à laminer, l'outil de saisie dans la première position d'écartement pour laquelle les premier et deuxième doigts sont écartés, suivant la direction de l'arbre support d'une dimension supérieure à la longueur du cylindre de travail. - Fig. 6d
[Fig. 6d] est vue consécutive de la figure 6c, pour laquelle le premier doigt est passé de la position escamotée jusqu'à la position de centrage, par pivotement du bras pivotant sur l'arbre support, le premier doigt agencé à une première extrémité du bras pivotant opposée à l'extrémité articulé du bras pivotant, le bras pivotant sur l'arbre support, au niveau d'une deuxième extrémité du bras pivotant, le premier doigt alors aligné à la cavité de centrage du flanc du cylindre de travail à saisir, l'outil de saisie toujours la première position d'écartement pour laquelle les doigts sont écartés, suivant la direction de l'arbre support d'une dimension supérieure à la longueur du cylindre de travail. - Fig. 6e
[Fig. 6e] est vue consécutive à la figure 6d pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt sont rapprochés l'un de l'autre afin de pénétrer respectivement les cavités de centrage des deux flancs du cylindre de travail, et ainsi saisir le cylindre de travail, de la première position jusqu'à la deuxième position de l'outil de saisie, de préférence par déplacement du premier doigt et du deuxième doigt par rapport à l'arbre support. - Fig. 6f
[Fig. 6f] est vue consécutive de la figure 6e pour lequel le cylindre de travail saisi par le premier couple de doigts à la figure 6e est extrait au moins partiellement de la cage du laminoir, conjointement avec le cylindre de travail maintenu par le deuxième couple de doigts, jusqu'à une position où le cylindre de travail saisi par le premier couple de doigts est dégagé du berceau formé par le couple de rampes d'aspersion. - Fig. 7a
[Fig. 7a] est une vue consécutive de la figure 6f pour laquelle l'outil de saisie est pivoté autour de son axe, afin d'aligner le cylindre neuf avec le berceau formé par le couple de rampes d'aspersion, avantageusement sans avoir déposé le cylindre de travail usé, maintenu par le premier couple de doigts. - Fig. 7b
[Fig. 7b] est une vue consécutive de la figure 7a pour lequel le cylindre de travail neuf, maintenu par le deuxième couple de doigts est inséré dans le berceau formé par le couple de rampe, par déplacement de l'outil de saisie suivant l'axe de l'arbre support, puis le cylindre de travail neuf, est relâché, par déplacement de l'outil de saisie d'une quatrième position de l'outil de saisie pour laquelle le troisième doigt et le quatrième doigt sont engagés dans des cavité de centrage du cylindre de travail jusqu'à une troisième position pour laquelle le troisième doigt et le quatrième doigt sont écartés d'un distance supérieur à la longueur du cylindre de travail, échappant les cavités de centrage. - Fig. 7c
[Fig. 7c] est une vue consécutive de la figure 7b pour laquelle le troisième doigt, monté sur un bras pivotant est passé de la position de centrage jusqu'à une position escamotée autorisant successivement le retrait de l'outil de saisie, par déplacement de l'outil suivant l'axe de l'arbre support, sans risque d'accroche du cylindre et des rampes d'aspersion par le troisième doigt ainsi escamoté.
Description des modes de réalisation
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Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente divulgation, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
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La présente divulgation est relative à un procédé pour le changement des cylindres de travail 12 d'un laminoir 10, en particulier en présence d'une bande métallique BM destinée à être laminée entre les deux cylindres de travail 12, y compris un cylindre de travail 12 supérieur et un cylindre de travail 12 inférieur.
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La présente divulgation trouve une application particulière pour un laminoir 20 cylindres, et tel qu'illustré à la figure 1, et plus particulièrement un laminoir dont la cage du laminoir est en deux parties, comprenant une partie de cage inférieure, transmettant un effort de serrage aux cylindres inférieurs, y compris au cylindre de travail 12 inférieur; voire auxdits ensembles de galets inférieurs, et une partie de cage supérieure, déplaçable verticalement par rapport à la partie de cage inférieure transmettant un effort de serrage aux cylindres supérieurs, y compris au cylindre de travail 12 supérieur, voire auxdits ensembles de galets supérieur.
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Ainsi la cage 2 peut recevoir :
- en partie supérieure, au sein de la partie de cage supérieure, le cylindre de travail 12, supérieur, ainsi que deux premiers cylindres intermédiaires 13, supérieurs, trois deuxièmes cylindres intermédiaires 14,15, supérieurs, et quatre ensembles de galet d'appui A, B, C, D supérieurs,
- en partie inférieure, au sein de la partie de cage inférieur du laminoir le cylindre de travail 12, inférieur ainsi que deux premiers cylindres intermédiaires 13, inférieurs, trois deuxièmes cylindres intermédiaires 14,15, inférieurs, et quatre ensembles de galet d'appui H, G, F, E inférieurs.
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Pour une telle cage en deux parties, l'ouverture au moins partielle de la cage est obtenue en écartant la partie de cage supérieure par rapport à la partie de cage inférieure.
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La cage reçoit encore typiquement :
- un couple de rampes d'aspersion, inférieures à la bande à métallique à laminer, les deux rampes disposées de part et d'autre d'un plan de laminage passant par les axes des cylindres de travail et/ou
- un couple de rampes d'aspersion, supérieures à la bande à métallique à laminer, les deux rampes disposées de part et d'autre d'un plan de laminage passant par les axes des cylindres de travail.
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Lors de l'ouverture de la cage du laminoir, les deux rampes d'aspersions supérieures peuvent être typiquement orientées de manière à former un berceau de soutien pour le cylindre de travail 12, supérieur, maintenant le cylindre de travail supérieur à distance de la bande métallique. Un tel maintien du cylindre de travail supérieur par les rampes d'aspersion laisse un dégagement libre entre la bande métallique et le cylindre de travail supérieur, ainsi soutenu, permettant l'insertion d'un outil de saisie, qui est décrit par la suite.
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Les deux cylindres de travail 12, inférieur ou supérieur, présentent chacun une surface cylindrique et des flancs, y compris un premier flanc 121 et un deuxième flanc 122 aux deux extrémités longitudinales du cylindre de travail et qui font face respectivement au côté de la cage où est prévu la motorisation du laminoir, et au côté opposé qui comprend une fenêtre d'accès pour l'insertion de l'outil de saisie 8.
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La surface cylindrique du cylindre de travail, usuellement dénommée « table » du cylindre pour la personne du métier est la surface du cylindre qui doit être maintenue avec un haut état de surface (à savoir une faible rugosité). Cette surface cylindrique vient en contact avec la bande à laminer. Maintenir un haut état de surface permet de laminer la bande en limitant autant que possible l'impression d'une rugosité par le cylindre de travail sur la bande. A cet effet, les cylindres de travail 12 peuvent être périodiquement extraits du laminoir en vue procéder à des rectifications de la table, à l'aide d'un équipement d'usinage, typiquement un équipement d'usinage utilisant les techniques de tournage mécanique.
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A cet effet, le premier flanc 121 et le deuxième flanc 122 du cylindre de travail présentent respectivement des cavités de centrage centrées sur un axe du cylindre de travail 12, y compris une première cavité de centrage Cav1 sur le premier flanc 121 et une deuxième cavité de centrage Cav2 sur le deuxième flanc 122. Les cavités sont typiquement de section conique, avec l'axe du cône coaxial à l'axe du cylindre. L'équipement d'usinage vient prendre référence dans ces cavités
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Dans une position de fermeture d'une cage du laminoir configurée pour le laminage de la bande métallique BM, lesdits cylindres de travail 12 présentent chacun une génératrice de contact avec la bande métallique, lesdits cylindres de travail 12, et les génératrices de contact et les axes des cylindres de travail se trouvent dans un plan sensiblement perpendiculaire à une direction de défilement de la bande métallique.
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Des organes de roulement tels que des premiers cylindres intermédiaires 13, sont en contact suivant deux génératrices de contact avec chacun des cylindres de travail 12, les organes de roulement assurant la transmission d'un effort de laminage aux cylindres de travail 12, inférieur et supérieur en contact avec la bande métallique BM.
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Dans un tel procédé selon un premier aspect de la présente divulgation, on assure l'extraction d'un cylindre de travail 12 de la cage de laminoir après une ouverture au moins partielle de la cage du laminoir pour laquelle les cylindres de travail 12 sont écartés l'un de l'autre par rapport aux positions des cylindres de travail dans la position de fermeture de la cage du laminoir, en libérant un dégagement, en particulier entre le travail supérieur et le cylindre de travail inférieur lorsque présents, et en particulier un premier dégagement entre la bande métallique et le cylindre de travail supérieur, et un deuxième dégagement entre la bande métallique et le cylindre de travail inférieur.
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Selon le procédé selon ce premier aspect on met en oeuvre les étapes suivantes :
- /a1/ fourniture d'un outil de saisie 8 comprenant un arbre support 80, ainsi qu'un premier doigt 81 et une deuxième doigt 82, solidaires de l'arbre support, destinées à être dirigés l'un vers l'autre, le premier doigt 81 agencé au niveau d'une extrémité distale de l'arbre support 80, libre, le deuxième doigt 82 au niveau d'une extrémité proximale de saisie de l'arbre support destinée à être manipulée typiquement par un système de manutention typiquement robotisé, le premier doigt 81 et/ou le deuxième doigt 82 étant déplaçables entre une première position d'écartement P1 entre le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82, supérieur à la distance entre le premier flanc 121 et le deuxième flanc 122 du cylindre de travail, et jusqu'à une deuxième position P2 pour laquelle le premier doigt 121 et le deuxième doigt 122 sont rapprochés l'un de l'autre en vue de saisir le cylindre de travail,
- /b1/ introduction de l'outil de saisie 8 et de l'arbre support 80 de préférence de manière robotisée dans le dégagement, en particulier le premier dégagement ou le deuxième dégagement, parallèlement à l'axe du cylindre de travail 12 à saisir, le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 étant dans la première position P1 d'écartement entre le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 pour laquelle l'écartement est supérieur à la distance entre le premier flanc 121 et le deuxième flanc 122 du cylindre de travail jusqu'à positionner le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82, suivant la direction du cylindre de travail, de part et d'autre du cylindre de travail, au moins le premier doigt décalé du cylindre de travail suivant une direction radiale du cylindre de travail,
- /c1/ centrage de l'outil de saisie jusqu' aux positionnements du premier doigt 81 et du deuxième doigt 82, coaxial à l'axe du cylindre de travail 12,
- /d1/ saisie du cylindre de travail 12 par le premier flanc 121 et le deuxième flanc 122, par un rapprochement du premier doigt 81 et du deuxième doigt 82 jusqu'à la deuxième position d'écartement P2 des doigts, avec un engagement du premier doigt 81 dans la première cavité de centrage Cav 1 et un engagement du deuxième doigt 82 dans la deuxième cavité de centrage Cav2,
- /e1/ extraction du cylindre de travail 12 saisi par un retrait de l'outil de saisie en dehors du dégagement et de la cage du laminoir, voire éventuellement
- /f1/ dépose du cylindre de travail en dehors de la cage du laminoir par déplacement du premier doigt et du deuxième doigt de la deuxième position jusqu'à la première position.
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Ainsi l'étape /b1/ d'introduction et/ou l'étape /e1/ d'extraction peuvent être obtenues par un déplacement de l'outil de saisie dans le dégagement suivant un déplacement de l'outil en translation, suivant une direction Y sur la figure 1.
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Selon un premier mode de réalisation, l'étape /c1/ de centrage peut être obtenue par déplacement de l'outil de saisiee et de l'arbre support par le système de manipulation et en particulier par pivotement de l'outil de saisie autour de l'axe de l'arbre support 80. Ainsi l'étape /c1/ de centrage peut être obtenue par rotation conjointe de l'arbre support 80, d'une part, et du premiers doigt 81 et du deuxième doigt 82, d'autre part, solidaires de l'arbre support 80, et en particulier selon un axe de pivot coaxial à l'arbre support 80. Un tel centrage peut être mis en oeuvre en particulier pour un outil de saisie selon un premier mode de réalisation, illustré à titre indicatif à la figure 2, et qui est notable en ce que le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 sont toujours alignés, et coaxiaux, et même s'ils peuvent être écartés, ou rapprochés, respectivement dans la première position P1 et dans le deuxième position P2 de l'outil de saisie.
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Selon un deuxième mode de réalisation, le deuxième doigt 82, au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre support 80, qui est éventuellement déplaçable axialement à l'arbre support 80, est solidaire de l'arbre support, en une position angulaire fixe sur l'arbre support 80.
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Au contraire le premier doigt 81 peut être déplaçable par rapport à l'arbre support 80, typiquement de manière motorisée, entre une position escamotée Pèse pour laquelle le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 sont désaxés, à savoir non alignés et jusqu'à une position de centrage Pce pour laquelle le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 sont alignés, typiquement parallèlement à l'axe de l'arbre support 80. A cet effet, le premier doigt 81 peut être solidaire d'un bras pivotant BP à une première extrémité du bras pivotant BP, et alors que le bras pivotant est articulé en pivot à l'extrémité distale de l'arbre support, à une seconde extrémité du bras pivotant, et selon un axe de rotation, typiquement parallèle à l'axe de l'arbre support 80.
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Dans la position escamotée Pèse du premier doigt 81, celui-ci est désaxé et décalé par rapport au deuxième doigt 82, ce qui autorise l'insertion de l'outil de saisie dans une position de l'arbre support pour lequel le deuxième doigt 82 est aligné avec la deuxième cavité de centrage Cav 2, du côté de la fenêtre d'accès du laminoir, et sans risque d'accroche du cylindre de travail (et des rampes d'aspersion) par le premier doigt 81 alors désaxé/escamoté.
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Ce second mode de réalisation est illustré à titre indicatif sur le mode de réalisation des figures 6a à 6f notamment. L'étape /c1/ de centrage selon le procédé selon le premier aspect est obtenue par déplacement du premier doigt 81 de la position escamotée Pesc jusqu'à la position de centrage Pce, avantageusement sans pivoter l'arbre support 80, l'arbre support de préférence statique.
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Selon une variante avantageuse du deuxième mode de réalisation, l'outil de saisie qui comprend le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 formant un premier couple de doigts 81,82, assurant la saisie selon l'étape /d1/ du cylindre de travail dans la cage de laminoir et l'extraction selon l'étape /e1/, peut comprendre avantageusement un deuxième couple de doigts comprenant un troisième doigt 83 et un quatrième doigt 84. Ce deuxième couple de doigts permet de saisir un deuxième cylindre de travail, en parallèle du premier cylindre de travail saisi par le premier couple de doigts.
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Le troisième doigt 83 et le quatrième doigt 84 sont déplaçables entre une troisième position d'écartement P3 entre le troisième doigt 83 et le quatrième doigt 84, supérieur à la distance entre le premier flanc 121 et le deuxième flanc 122 du cylindre de travail, et jusqu'à une quatrième position P4 pour laquelle le troisième doigt 83 et le quatrième doigt 84 sont rapprochés l'un de l'autre.
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Le quatrième doigt 84 est agencé au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre support destiné à être manipulée. Le quatrième doigt est éventuellement déplaçable axialement à l'arbre support 80 pour passer de la troisième position P3 à la quatrième position P4 de l'outil et inversement. Le quatrième doigt 84 est solidaire de l'arbre support 80, en une position angulaire fixe sur l'arbre support 80. La quatrième doigt 84 du deuxième couple de doigts et le deuxième doigt 82 du premier couple peuvent être typiquement en des positions décalées angulairement autour de l'arbre support 80.
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Le troisième doigt 83 est déplaçable par rapport à l'arbre support 80 entre une position escamotée Pèse pour laquelle le troisième doigt 83 et le quatrième doigt 84 sont désaxés, jusqu'à une position de centrage Pce pour laquelle le troisième doigt 83 et le quatrième doigt sont alignés configurés pour pénétrer les cavités de centrage Cav1, Cav2 d'un cylindre de travail 12, neuf et maintenir un cylindre de travail neuf. A cet effet, A cet effet, le troisième doigt 83 peut être solidaire d'un bras pivotant BP à une première extrémité du bras pivotant BP, et alors que le bras pivotant est articulé en pivot à l'extrémité distale de l'arbre support, à une seconde extrémité du bras pivotant, et selon un axe de rotation, typiquement parallèle à l'axe de l'arbre support.
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Selon une telle variante avantageuse, le première couple de doigts 81,82 et le deuxième couple de doigts 83,84, sont agencés sur l'arbre support 80, configurés avantageusement pour que le premier couple de doigts assure la saisie selon l'étape /d1/ du cylindre de travail et l'extraction selon l'étape /e1/ du cylindre de travail qui est un cylindre de travail usé, et alors que le deuxième couple de doigts 83,84 maintient un cylindre de travail 12, neuf, en parallèle du cylindre usé maintenu par le premier couple de doigts 81,82. Un tel mode de réalisation est illustrée aux figures 6a à 6f.
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Ainsi la figure 6a illustre l'outil de saisie, selon le second mode de réalisation avantageux, qui comprend :
- un premier couple de doigts 81 ,82 , comprenant un premier doigt 81 et un deuxième doigt 82, respectivement agencés au niveau de l'extrémité distale et de l'extrémité proximale de l'arbre support 80, le premier doigt dans une position escamotée Pèse par un bras pivotant BP pour laquelle le premier doigt est désaxé du deuxième doigt, le premier couple de doigts dans une position libre en vue de la saisie d'un cylindre de travail, supérieur dans le laminoir,
- un deuxième couple de doigts 83, 84, comprenant un troisième doigt 83 et un quatrième doigt 84 engagés respectivement dans des cavités de centrage d'un cylindre de travail neuf, assurant le maintien du cylindre de travail, neuf.
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A la figure 6a l'outil de saisie est position en regard de la fenêtre d'accès de la cage et de sorte que le deuxième doigt 82 soit sensiblement aligné avec la deuxième cavité de centrage Cav2 du cylindre de travail supérieur, le cylindre de travail supérieur alors maintenu et retenu par un couple de rampe d'aspersion.
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La figure 6b est vue consécutive de la figure 6a, pour laquelle l'arbre support, ainsi que le cylindre de travail neuf maintenu par le deuxième couple de doigts est inséré dans la cage de laminoir, par déplacement de l'outil de saisie suivant l'axe de l'arbre support et dans une position où le deuxième doigt est centré avec la cavité de centrage du cylindre de travail du laminoir à saisir, et alors que le premier doigt est dans la position escamotée, désaxé par rapport au premier doigt, autorisant une telle insertion sans risque d'accroche du cylindre de travail supérieur par le premier doigt 81, et jusqu'à positionner le premier doigt 61, au-delà du premier flanc 121, et du couple de rampe d'aspersion. La figure 6c illustre la position du premier doigt 81, en fin d'insertion, alors dans la position escamotée Pèse, vue du côté de la motorisation du laminoir, à savoir le côté opposé à une fenêtre d'insertion de l'outil de saisie. La figure 6c illustre en détail le premier doigt 81 alors dans la position escamotée Pèse, désaxé par rapport à la cavité de centrage Cav1 du cylindre de travail à saisir, le premier doigt 81 positionné sous le cylindre de travail supérieur et du couple de rampes d'aspersion, la vue illustrant le cylindre de travail à saisir, soutenu dans un berceau formé par des appui du couple de rampes d'aspersion, positionnées au-dessus du plan de la bande métallique à laminer.
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La figure 6d est vue consécutive de la figure 6c, pour laquelle le premier doigt 81 est passé de la position escamotée Pèse jusqu'à la position de centrage Pce, par pivotement du bras pivotant BP sur l'arbre support, le premier doigt 81 agencé à une première extrémité du bras pivotant opposée à l'extrémité articulé du bras pivotant, le bras pivotant sur l'arbre support, au niveau d'une deuxième extrémité du bras pivotant, le premier doigt 81 alors aligné à la première cavité de centrage Cav1 du flanc 121 du cylindre de travail à saisir, du côté de la motorisation du laminoir, opposé au côté de la fenêtre d'insertion de l'outil.
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La figure 6e est vue consécutive à la figure 6d pour laquelle le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 sont rapprochés l'un de l'autre afin de pénétrer respectivement les cavités de centrage Cav 1, Cav2, et ainsi saisir le cylindre de travail 12, de la première position P1 jusqu'à la deuxième position P2 de l'outil de saisie, de préférence par déplacement du premier doigt 81 et/ou du deuxième doigt 82 par rapport à l'arbre support 80. Le bras pivotant BP et le premier doigt 81, peuvent à cet effet être déplaçables conjointement, par rapport à l'arbre support 80, suivant la direction de l'arbre support 80.
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La figure 6f est vue consécutive de la figure 6e pour lequel le cylindre de travail saisi par le premier couple de doigts à la figure 6e est extrait au moins partiellement de la cage du laminoir, conjointement avec le cylindre de travail maintenu par le deuxième couple de doigts 83, 84, jusqu'à une position où le cylindre de travail saisi par le premier couple de doigts 81,82 est dégagé du berceau formé par le couple de rampes d'aspersion, et comme visible à la figure 6f.
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Selon un mode de réalisation, le cylindre de travail 12, usé maintenu entre le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 peut ainsi être extrait par déplacement de l'outil de saisie suivant la direction du cylindre de travail selon l'étape /e1/ jusqu'à une position hors de la cage, au moins partiellement, autorisant un pivotement de l'outil de saisie 8 autour de son axe, par le système de manipulation ce qui peut avantageusement permettre l'insertion et la mise place du cylindre de travail neuf, maintenu par le deuxième couple de doigt, et avantageusement, sans avoir à poser le cylindre de travail, usé, maintenu par le premier couple de doigts.
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A cet effet, on pivote l'outil de saisie 8 et conjointement le cylindre de travail 12, usé, maintenu par le premier couple de doigt, et le cylindre de travail 12, neuf, maintenu par le deuxième couple de doigts 83,84 et jusqu'à une position angulaire permettant l'insertion du cylindre de travail neuf, et comme illustré à la figure 7a, à savoir le cylindre de travail 12, neuf aligné avec le berceau formé par les rampes d'aspersion.
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On assure ensuite l'insertion du cylindres de travail 12, neuf, dans la cage de laminoir, sans avoir déposé le cylindre usé extrait, maintenu par le premier couple de doigt 81,82 par les étapes suivantes :
- insertion du cylindre de travail neuf maintenu par le deuxième couple de doigt 83,84, par déplacement de l'outil de saisie dans le dégagement de la cage, et comme illustré à la figure 7b,
- dépose du cylindre de travail neuf dans la cage du laminoir par déplacement des doigts de la quatrième position P4 jusqu'à la premier troisième P3 de l'outil de saisie, à savoir en écartant le troisième doigt et le quatrième doigt qui échappent les cavités de centrage Ca1, Cav2, et selon la flèche de la figure 7b,
- décalage du troisième doigt 83 par déplacement du troisième doigt 83 par rapport à l'arbre support 80 de la position de centrage Pce jusqu'à la position escamotée Pce, puis
- retrait de l'outil de saisie en dehors de la cage, par déplacement de l'outil de saisie par le système de manipulation suivant la direction de l'arbre support 80.
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Ainsi la figure 7a est une vue consécutive de la figure 6f pour laquelle l'outil de saisie est pivoté autour de son axe, afin d'aligner le cylindre neuf avec le berceau formé par le couple de rampe d'aspersion, sans avoir déposé le cylindre de travail usé, maintenu par le premier couple de doigts.
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La figure 7b est une vue consécutive de la figure 7a pour lequel le cylindre de travail neuf, maintenu par le deuxième couple de doigts est inséré dans le berceau formé par le couple de rampe, par déplacement de l'outil de saisie suivant l'axe de l'arbre support, et pour lequel consécutivement, le cylindre de travail 12, neuf, est relâché, par déplacement de l'outil de saisie d'une quatrième position P4 de l'outil de saisie pour laquelle le troisième doigt 83 et le quatrième doigt 84 sont engagés dans des cavité de centrage du cylindre de travail jusqu'à une troisième position P3 pour laquelle le troisième doigt 83 et le quatrième doigt 84 sont écartés d'un distance supérieur à la longueur du cylindre de travail, échappant les cavités de centrage.
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Enfin la figure 7c une vue consécutive de la figure 7b pour laquelle le troisième doigt 83, monté sur un bras pivotant PV est passé de la position de centrage Pce jusqu'à une position escamotée Pèse autorisant successivement le retrait de l'outil de saisie, par déplacement de l'outil suivant l'axe de l'arbre support, sans risque d'accroche par le troisième doigt.
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Un tel deuxième mode de réalisation selon les figures 6a à 7c est notable en ce que l'arbre support 80 peut supporter simultanément deux cylindres de travail, pour successivement, extraire un cylindre de travail usé et le remplacer par un cylindre de travail neuf, avantageusement sans avoir à déposer le cylindre de travail usé pour assurer l'insertion du cylindre de travail neuf. Il en résulte des gains notables de temps de cycle par rapport à la solution de la figure 1, qui nécessite d'extraire et de déposer le cylindre de travail usé, avant de pouvoir saisir un cylindre de travail neuf et de procéder à l'insertion de ce cylindre de travail neuf dans le laminoir.
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De manière générale, tout ou partie des étapes /a1/ à /f1/ sont de préférence mises en oeuvre au moyen d'un système de manipulation robotisé, et à titre d'exemple non limitatif du système robotisé 1 illustré aux figures.
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De préférence, les étapes /a1/ à /f1/ du procédé sont mises en oeuvre sans contact entre l'outil de saisie et la surface cylindrique du cylindre de travail 12 destinée à être en contact avec la bande à laminer BM.
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La présente divulgation concerne encore un procédé selon un deuxième aspect dans lequel on assure l'insertion des cylindres de travail 12, en particulier neuf ou rectifié, dans la cage de laminoir, en particulier en présence de la bande métallique et des organes de roulement, après une ouverture au moins partielle de la cage du laminoir en libérant un dégagement par la mise en oeuvre des étapes suivantes, pour ledit cylindre de travail supérieur et/ou inférieur
- /a2/ fourniture d'un outil de saisie 8 comprenant un arbre support 80, ainsi qu'un premier doigt 81 et une deuxième doigt 82, solidaires de l'arbre support 80, le premier doigt 81 agencé au niveau d'une extrémité distale de l'arbre support (80), le deuxième doigt 82 au niveau d'une extrémité proximale de saisie de l'arbre, le premier doigt 81 et/ou le deuxième doigt 82 étant déplaçables entre une première position d'écartement P1 entre le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82, de dimension supérieure la distance entre le premier flanc 121 et le deuxième flanc 122 du cylindre de travail, et jusqu'à une deuxième position P2 pour laquelle le premier doigt et le deuxième doigt sont dans rapprochés l'un de l'autre en vue de saisir le cylindre de travail 12,
- /b2/ saisie d'un cylindre de travail en dehors de la cage dans la deuxième position P2 pour laquelle le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 engagent respectivement avec la première cavité de centrage Cav1 et la deuxième cavité de centrage Cav2 du cylindre de travail,
- /c2/ insertion du cylindre de travail 2 saisi par déplacement de l'outil de saisie 8 dans le dégagement,
- /d2/ dépose du cylindre de travail 2 dans la cage du laminoir par déplacement des doigts 81, 28 de la deuxième position d'écartement P2 jusqu'à la premier position d'écartement P1,
- /e2/ décalage du premier doigt 81 et du deuxième doigt 82 jusqu'à ce que le premier doigt est décalé du cylindre de travail suivant une direction radiale du cylindre de travail,
- /f2/ retrait de l'outil de saisie en dehors de la cage, en particulier suivant une translation suivant la direction Y.
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Selon un premier mode de réalisation, l'étape /e2/ de décalage selon le procédé peut être obtenue par rotation conjointe de l'arbre support 80 et du premiers doigt 81 et du deuxième doigt 82 solidaires de l'arbre support 80, en particulier selon un axe de pivot coaxial à l'arbre support 80.
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Un tel décalage est mis en oeuvre en particulier pour un outil de saisie selon un premier mode de réalisation, illustré à titre indicatif à la figure 2 et qui est notable en ce que le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 sont toujours alignés, et coaxiaux, et même s'ils peuvent être écartés, ou rapprochés, respectivement dans la première position P1 et dans le deuxième position P2 de l'outil de saisie.
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Selon le deuxième de réalisation, le deuxième doigt 82, au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre support 80, qui est éventuellement déplaçable axialement à l'arbre support 80, est solidaire de l'arbre support, en une position angulaire fixe sur l'arbre support 80. Au contraire, le premier doigt 81 peut être déplaçable par rapport à l'arbre support 80, typiquement de manière motorisée, entre la position escamotée Pèse pour laquelle le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 sont désaxés, à savoir non alignés et jusqu'à une position de centrage Pce pour laquelle le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 sont alignés, typiquement parallèlement à l'axe de l'arbre support 80. A cet effet, le premier doigt 81 peut être solidaire d'un bras pivotant BP à une première extrémité du bras pivotant BP, et alors que le bras pivotant est articulé en pivot à l'extrémité distale de l'arbre support, à une seconde extrémité du bras pivotant, et selon un axe de rotation, typiquement parallèle à l'axe de l'arbre support.
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Dans la position escamotée Pèse du premier doigt 81, celui-ci est désaxé et décalé par rapport au deuxième doigt 82, ce qui autorise le retrait de l'outil de saisie dans une position de l'arbre support pour lequel le deuxième doigt 82 est aligné avec la deuxième cavité de centrage Cav 2, du côté de la fenêtre d'accès du laminoir, et sans risque d'accroche du premier doigt 81 lors du retrait.
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Tout ou partie des étapes /a2/ à /f2/ sont de préférence mises en oeuvre au moyen d'un système robotisé, et à titre d'exemple non limitatif du système robotisé 1 illustré aux figures.
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De préférence, les étapes /a2/ à /f1/ du procédé sont mises en oeuvre sans contact entre l'outil de saisie et la surface cylindrique du cylindre de travail 12 destinée à être en contact avec la bande à laminer BM.
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Selon un troisième aspect, la présente divulgation est relative à un outil de saisie 8 configuré pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente divulgation à savoir selon le premier aspect ou le second aspect.
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L'outil de saisie 8 comprend un arbre support 80, ainsi qu'un premier doigt 81 et un deuxième doigt 82, solidaires de l'arbre support 80, déplaçables l'un par rapport à l'autre depuis une première position d'écartement P1 entre le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82, de dimension supérieure à la distance entre un premier flanc 121 et un deuxième flanc 122 d'un cylindre de travail 12, et jusqu'à une deuxième position P2 pour laquelle le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 sont rapprochés l'un de l'autre, jusqu'à pénétrer respectivement une première cavité de centrage Cav1 du premier flanc 121 et une deuxième cavité de centrage Cav2 du deuxième flanc 122 pour assurer la saisie du cylindre de travail 12.
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Ledit arbre support est pourvu d'un embout Eb configuré pour sa préhension en particulier par un système robotisé 1. L'arbre support 80 peut être prolongé par l'embout Eb à une extrémité proximale de l'arbre support 80. Le premier doigt 81 peut être agencé à l'extrémité distale de l'arbre support, solidaire de l'extrémité distale par une équerre Eq.
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Le deuxième doigt 82, est agencé, solidaire de l'arbre support 80, suivant la direction de l'arbre support 80 entre le premier doigt 81 et l'embout Eb. Selon le premier mode de réalisation, le premier doigt 81 peut être fixe par rapport à l'arbre support 80 alors que le deuxième doigt 82 est configuré pour être mobile sous l'action d'un actionneur At, pour passer de la première position d'écartement P1 jusqu'à la deuxième position d'écartement P2 entre le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82. L'actionneur At peut comprendre un moteur et un système vis/écrou, assurant un déplacement du deuxième doigt, typiquement en translation, suivant une direction parallèle à l'arbre support. Lors du déplacement selon une course limitée, le deuxième doigt 82 coulisse dans un guide GD, ce guide s'étendant radialement en saillie de l'arbre support, du même côté que l'équerre Eq.
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Selon un deuxième mode de réalisation, l'arbre support 80 est prolongé par l'embout Eb à une extrémité proximale de l'arbre support 80, le premier doigt 81 agencé à l'extrémité distale de l'arbre, solidaire de l'extrémité distale de l'arbre support 80 par un bras pivotant BP sur l'arbre support.
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Le deuxième doigt 82 est agencé, suivant la direction de l'arbre support 80 entre le premier doigt 81 et l'embout Eb, le deuxième doigt 82 agencé au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre support 80, éventuellement déplaçable axialement à l'arbre support 80. Le deuxième doigt est solidaire de l'arbre support, en une position angulaire fixe sur l'arbre support 80 et alors que le premier doigt 81 est déplaçable par rapport à l'arbre support 80 par rotation du bras pivotant BP entre une position escamotée Pèse pour laquelle le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 sont désaxés, et alors que le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 sont dans la première position P1.
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L'outil de saisie comprenant le premier doigt 81 et le deuxième doigt 82 formant une premier couple de doigts 81,82, convenant pour assurer et l'extraction d'un premier cylindre de travail, l'outil de saisie 8 peut comprendre avantageusement un deuxième couple de doigts comprenant un troisième doigt 83 et un quatrième doigt 84, le troisième doigt 83 et/ou le quatrième doigt 84 étant déplaçables entre une troisième position d'écartement P3 entre le troisième doigt 83 et le quatrième doigt 8, supérieur à la longueur entre la distance entre le premier flanc 121 et le deuxième flanc 122 du cylindre de travail, et jusqu'à une quatrième position P4 pour laquelle le troisième doigt 83 et le troisième doigt 84 sont rapprochés l'un de l'autre pour saisir un cylindre de travail.
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Le quatrième doigt 84 est agencé au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre support, éventuellement déplaçable axialement à l'arbre support 80, et est est solidaire de l'arbre support, en une position angulaire fixe sur l'arbre support 80 et dans lequel le troisième doigt 83 est déplaçable par rapport à l'arbre support 80 entre une position escamotée Pèse pour laquelle le troisième doigt 83 et le quatrième doigt 84 sont désaxés, jusqu'à une position de centrage Pce pour laquelle le troisième doigt 83 et le quatrième doigt sont alignés, configurés pour pénétrer les cavités de centrage Cav1, Cav2 d'un cylindre de travail neuf et maintenir un cylindre de travail neuf après rapprochement des troisième doigt et quatrième doigt dans la troisième position.. A cet effet, A cet effet, le troisième doigt 83 peut être solidaire d'un bras pivotant BP à une première extrémité du bras pivotant BP, et alors que le bras pivotant est articulé en pivot à l'extrémité distale de l'arbre support, à une seconde extrémité du bras pivotant, et selon un axe de rotation, typiquement parallèle à l'axe de l'arbre support.
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Le premier couple de doigts 81,82 et le deuxième couple de doigts 83,84, sont agencés sur l'arbre support 80, avantageusement configurés pour que le premier couple de doigts assure la saisie d'un premier cylindre de travail qui est un cylindre de travail usé, et alors que le deuxième couple de doigts 83,84 maintient un deuxième cylindre de travail, qui est typiquement un cylindre neuf, en parallèle du premier cylindre de travail maintenu par le premier couple de doigts 81,82, et comme expliqué précédemment notamment selon le mode de réalisation des figures 6a à 7c.
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Selon un quatre aspect, la présente divulgation concerne encore un ensemble comprenant un système robotisé 1 pour une installation de laminage d'une bande métallique, et un outil de saisie 8 selon la présente divulgation, manipulé par le système robotisé, convenant pour assurer les opérations de changement de cylindres de travail du laminoir, par extraction des cylindres de travail usés de la cage du laminoir selon le procédé selon la premier aspect et/ou pour assurer insertion de cylindres de travail neufs ou rectifiés dans la cage du laminoir selon le procédé selon le deuxième aspect.
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Le système robotisé peut à titre d'exemple être celui déposé par la Demanderesse sous le numéro
FR 21 04141 .
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Un repère XYZ est illustré aux figures : dans ce référentiel la bande métallique Bm s'étend longitudinalement suivant une direction X dans la cage du laminoir, horizontale, et transversalement selon une direction Y, horizontale, la direction Y étant parallèle aux axes des cylindres du laminoir. La direction Z est verticale.
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Dans ce référentiel, ledit système robotisé présente un robot Ro comprenant:
- un chariot comprenant un premier châssis 2 muni de roues 20 coopérant avec des rails Ra1 disposés au sol, s'étendant suivant la direction Y, au droit d'une ouverture d'accès de la cage du laminoir, ledit premier châssis 2 étant configuré pour se déplacer suivant la direction Y le long des rails Ra1, sous l'action de premiers moyens moteurs M1 entraînant notamment les roues 20,
- un deuxième châssis 3 et un premier système de glissière G1 reliant le deuxième châssis 3 et le premier châssis 2 configuré pour déplacer le deuxième châssis 3 par rapport au premier châssis 2 suivant la direction X, sous l'action de deuxièmes moyens moteurs M2,
- un troisième châssis 4et un deuxième système de glissière G2 reliant le troisième châssis 4 et le deuxième châssis 3, configuré pour déplacer le troisième châssis 4 par rapport au deuxième châssis 3 suivant une direction Z, verticale, sous l'action de troisièmes moyens moteurs M3,
- un système de saisie 6 déplaçable avec le troisième châssis comprenant un actionneur configuré pour commander le verrouillage et le déverrouillage de la saisie de l'embout Eb de l'outil de saisie.
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Eventuellement, le système peut comprendre un quatrième châssis 5, et des moyens de guidage en rotation reliant le quatrième châssis et le troisième châssis autour d'un axe de rotation verticale Av, configurés pour entraîner la rotation du quatrième châssis 5 par rapport au troisième châssis 4, sous l'action de quatrième moyens moteurs M4.
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Le système robotisé 1 est alors configuré pour assurer l'extraction d'un cylindre de travail, par la saisie du cylindre par l'outil de saisie verrouillé par le système de saisie, avec dépose du cylindre de travail, latéralement aux rails Ra1, après pivotement du cylindre par rotation du quatrième châssis 4 par rapport au troisième châssis 4 autour de l'axe de rotation vertical Av, et comme illustré à la figure 5.
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Le système de saisie 6 peut être est articulé au quatrième châssis selon un second axe d'articulation horizontal Ah perpendiculaire à l'axe de rotation vertical Av entre le quatrième châssis 5 et le troisième châssis 4 dit premier axe de rotation, et perpendiculaire à l'axe du cylindre saisi par le système de saisie, le système robotisé comportant des moyens moteurs M5, en particulier cinquième moyens moteurs, configurés pour régler l'inclinaison du système de saisie 6, et ainsi l'inclinaison du cylindre saisi, par rotation du système de saisie autour dudit second axe de rotation.
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Le système de saisi 6 peut comprendre un châssis tubulaire 60 à l'intérieur duquel est prévu un dispositif de verrouillage/déverrouillage 7, monté pivotant par l'intermédiaire de roulements 61,62, autour d'un axe de rotation, destiné à être parallèle, voire de préférence confondu à l'axe de l'arbre support 80 de l'outil de saisie 6, par l'intermédiaire de moyens moteurs M6, en particulier de sixième moyens moteurs, et dans lequel le dispositif de verrouillage/déverrouillage 7 comprend l'actionneur, y compris des moyens moteurs M7 configurés pour passer le dispositif de verrouillage d'un état de verrouillage de l'embout jusqu'à un état de déverrouillage de l'embout Eb de l'outil de saisie 8.
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L'étape /c1/ de centrage par rotation de l'arbre support 80 et conjointement des doigts 81, 82 (selon le premier mode de réalisation) peut être mis en oeuvre par la mise en rotation du dispositif de verrouillage 7 par rapport au châssis tubulaire 60, ce qui engendre la rotation de l'arbre support 80 de l'outil de saisie 8 autour de son axe, et jusqu'à ce que les doigts 81, 82 (premier et deuxième) soient coaxiaux avec l'axe du cylindre de travail à saisir, et ainsi en regard respectivement de la première cavité Cav1 et de la deuxième cavité Cav2.
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L'étape /e2/ de décalage du premier doigt et du deuxième doigt jusqu'à ce que le premier doigt et le deuxième doigt, soient décalés du cylindre de travail suivant une direction radiale du cylindre de travail (selon le premier mode de réalisation), peut être mis en oeuvre par la mise en rotation du dispositif de verrouillage 7 par rapport au châssis tubulaire 60, ce qui engendre la rotation de l'arbre support 80 de l'outil de saisie 8 autour de son axe, et jusqu'à ce que les doigts 81, 82 (premier et deuxième) soient décalés radialement jusqu'à une position autorisant le retrait de l'outil sensiblement par une translation selon la direction transversale Y.
Liste des signes de référence
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- Bm. Bande métallique,
- 1. Système robotisé,
- Ro. Robot,
- Ra1. Rail suivant la direction Y
- 2. Premier châssis
- 20. Roues,
- M1. Premiers moyens moteurs (déplacement du chariot suivant la direction Y)
- 3. Deuxième châssis,
- G1. Premier système de glissière selon la direction X (entre le deuxième et le premier châssis),
- M2. Deuxièmes moyens moteurs (déplacement du chariot suivant la direction X),
- 4. Troisième châssis,
- G2. Deuxième système de glissière selon la direction Z
- M3. Troisièmes moyens moteurs (déplacement du troisième châssis le long du deuxième système de glissière selon la direction Z)
- 5. Quatrième châssis,
- Av. Axe de rotation vertical (entre le cinquième et quatrième châssis), dit premier axe de rotation
- M4. Quatrième moyens moteurs (pivotement du quatrième châssis par rapport au troisième châssis autour de l'axe de rotation vertical),
- M5. Cinquième moyens moteurs (pivotement du système de saisie autour de l'axe de rotation horizontal permettant le réglage de l'inclinaison du cylindre saisie par le système de saisi,
- 6. Système de saisie,
- 60. Châssis tubulaire,
- 7. Dispositif de verrouillage/déverrouillage ,
- 8. Outil de saisie,
- 80 Arbre support,
- 81. Premier doigt,
- 82. Deuxième doigt,
- P1, P2. Première position et deuxième position, respectivement écartée des premier doigt et deuxième doigt, et rapprochée des premier et deuxième doigt
- 83. Troisième doigt,
- 84. Quatrième doigt,
- P3, P4. Troisième position et quatrième position, respectivement écartée des troisième doigt et quatrième doigt, et rapprochée des troisième et quatrième doigt,
- M6. Sixième moyens moteurs (pivotement du cylindre saisi par le système de saisi autour de son axe, ou encore un axe parallèle),
- .M7. Septième moyens moteurs (dispositif de verrouillage/déverrouillage),
- Cha. Châssis support
- Cha1, Cha2. Premier support et deuxième support,
- Gi, Gs. Respectivement groupe supérieur et groupe inférieur,
- 12. Cylindres de travail,
- 121, 122. Flancs, premier et deuxième (cylindre de travail)
- Cav1, Cav2. Première cavité de centrage et deuxième cavité de centrage
- 13. Premiers cylindres intermédiaires,
- 14,15. Deuxièmes cylindres intermédiaires,
- A, B, C, D. respectivement les quatre cylindres d'appui ou ensembles de galets d'appui du groupe supérieur,
- E, F, G, H. respectivement les quatre cylindres d'appui ou ensembles de galets d'appui du groupe inférieur.
