FR2578777A1 - Procede de taille automatique de charpente et installation pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UNE INSTALLATION DE TAILLE AUTOMATIQUE DE CHARPENTE. LE PROCEDE EST CARACTERISE EN CE QU'IL CONSISTE A EFFECTUER SUR CHAQUE ELEMENT 1, 2, 3 DE LA CHARPENTE A REALISER, EN UNE SEULE SEQUENCE, TOUTES LES TAILLES DES ASSEMBLAGES DUDIT ELEMENT EN PRENANT COMME REFERENCES, D'UNE PART, UN AXE DIT AXE THEORIQUE CORRESPONDANT SENSIBLEMENT A L'AXE LONGITUDINAL DE L'ELEMENT ET, D'AUTRE PART, UNE POSITION DE DEPART CHOISIE COMME ORIGINE DES ROTATIONS CONTROLEES PAR DES MOYENS ASSERVIS DUDIT ELEMENT AUTOUR DUDIT AXE, LESDITES TAILLES ETANT REALISEES PAR DES OUTILS CONVENTIONNELS, LES DEPLACEMENTS RELATIFS ENTRE CES DERNIERS ET LESDITES REFERENCES ETANT COMMANDES DE MANIERE QUE LES SURFACES TAILLEES SOIENT DEFINIES SPATIALEMENT PAR RAPPORT AUXDITS AXE ET POSITION DE REFERENCE EXCLUSIVEMENT ET A PARTIR D'UN CALCUL PREETABLI DE LA CHARPENTE A REALISER. APPLICATION A LA TAILLE DE CHARPENTE.

Description

PROCEDE DE TAILLE AUTOMATIQUE DE CHARPENTE
ET INSTALLATION POUR SA MISE EN OEUVRE
La présente invention concerne un procédé nouveau permettant d'effectuer de manière entièrement automatique la taille des assemblages traditionnels de charpente chevillée dans des bois de toute nature, corroyés ou non corroyés (brut ,de sciage) ou rond.

Le but de l'invention est de s'affranchir de toutes les opérations manuelles de repérage et de traçage des assemblages. Ces opérations, connues sous l'appellation "d'art du trait", comportent notamment le lignage des bois (repérage au cordeau, sur les faces des bois, des plans de symétrie rectangulaires), l'établissement des bois par plans horizontaux superposés à l'aplomb d'une épure tracée au sol, le repérage au fil à plomb des plans de pénétration des assemblages, puis le traçage de ceux-ci.Toutes ces opérations sont nécessaires pour pallier les défauts géométriques des pièces de bois (flèche, gauchissement, déformations rectangulaires des sections...) qu'il n'est pas possible de rectifier de manière fiable par un corroyage préalable du fait de la dimension des pièces (trop de chute) et des déformations nouvelles susceptibles d'être engendrées dans certains bois par une modification des tensions internes consécutives à l'enlèvement d'une quantité trop importante de matière.

Le procédé selon l'invention permet de travailler des bois sans qu'il soit nécessaire de les corroyer, tout en assurant la précision parfaite des assemblages.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de taille automatique de charpente, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer sur chaque élément de la charpente à réaliser, en une seule séquence, toutes les tailles des assemblages dudit élément en prenant comme références, d'une part, un axe dit axe théorique correspondant sensiblement à l'axe longitudinal de l'élément et, d'autre part, une position de départ choisie comme origine des rotations controlées par des moyens asservis dudit élément autour dudit axe, lesdites tailles étant réalisées par des outils conventionnels, les déplacements relatifs entre ces derniers et lesdites références étant commandés de manière que les surfaces taillées soient définies spatialement par rapport auxdites références (axe théorique et position de départ de rotation) exclusivement ' et à partir d'un calcul préétabli de la charpente à réaliser.

Un tel procédé permet de s'affranchir des éventuels défauts géométriques des pièces de bois rappelés plus haut et, de ce fait, permet de se passer d'un corroyage préalable de ces pièces, tout en assurant la précision parfaite des assemblages.

L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de préhension et présentation des éléments à tailler comportant au moins deux dispositifs de saisie et maintien de chaque élément en deux endroits longitudinalement espacés de l'élément, définissant dans l'espace au moment de la saisie un axe d'alignement de l'élément constituant ledit axe théorique et une position de départ prise comme référence d'origine des rotations dudit élément autour dudit axe, lesdits dispositifs étant déplaçables le long d'un axe parallèle audit axe théorique et en rotation autour de ce dernier, des moyens d'asservissement en position desdits dispositifs dans leurs deux degrés de liberté, des outils de taille conventionnels tels que scie circulaire, fraiseuse, tarière, mortaiseuse, etc..., montés mobiles le long d'un axe parallèle audit axe théorique et suivant au moins un autre degré de liberté relativement à ce dernier axe, des moyens de commande de déplacement et d'asservissement des outils relativement audit axe théorique et une unité centrale de calcul commandant et contrôlant les divers moyens d'asservissement en fonction d'un programme définissant les différentes tailles de chaque élément de la charpente à réaliser.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'installation ci-dessus, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels
- Figure 1 représente des éléments de charpente illustrant
le procédé de l'invention
- Figure 2 est une vue de dessus schématique d'une installa
tion conforme à l'invention ;;
- Figure 3 est une vue en élévation de l'installation de la
figure 2
- Figure 4 est une vue de droite de l'installation de la
figure 3
- Figure 5 représente un mode de réalisation des moyens de
centrage des pièces de bois
- Figure 6 représente un mode de réalisation des moyens de
serrage des pièces de bois
- Figure 7 est une vue en coupe verticale suivant la ligne
VIl-VIl des moyens de serrage et centrage des figures 5 et
6
- Figure 8 est une vue de droite de la scie circulaire
radiale de l'installation de la figure 3
- Figure 9 est une vue de droite de la mortaiseuse de l'ins-
tallation de la figure 3
- Figure 10 est une vue de droite de la fraiseuse de l'ins
tallation de la figure 3, et
- Figure 11 est une vue de gauche de la fraiseuse de la
figure 10.

La figure I représente un assemblage de charpente fictif constitué de deux pièces de bois 1 et 2 dont on a symbolisé en la et 2a les axes, ceux-ci étant parallèles. Une pièce 3 relie les pièces 1 et 2.

La pièce 3 comporte à ses deux extrémités un tenon 4 engagée dans une mortaise conformée dans les faces en regard des pièces 1 et 2.

Les épaulements ménagés de part et d'autre du tenon 4 viennent en contact avec une surface d'appui 5 plane ménagée dans la face de la pièce (1,2) correspondante.

On sait que la qualité de l'assemblage dépend de la précision avec laquelle les épaulements du tenon viennent en appui sur le pourtour de la mortaise et, dans le cas d'une pièce tenonnée à ses deux extrémités, comme c'est le cas de la pièce 3, les épaulements doivent venir en appui sur leur mortaise respective sans nécessiter de flexion des traverses (1,2) qui portent celles-ci.

Comme on l'a rappelé plus haut, la technique actuellement utilisée est essentiellement manuelle et consiste à tenir compte des défauts géométriques constatés sur le pourtour de la mortaise pour ajuster les surfaces d'épaulement du tenon correspondant auxdits défauts.

Le procédé de l'invention permet de s'affranchir de ces défauts car il consiste à effectuer les différentes tailles de chaque pièce de bois à l'aide de dispositifs et d'outils asservis de manière que les surfaces taillées dans ladite pièce soient définies spatialement non pas par rapport aux faces de la pièce attaquées par l'outil, lesquelles peuvent subir localement des déformations géométriques, mais par rapport à un système de références établi au départ et maintenu comme tel au cours des rotations successives de la pièce et des déplacements relatifs entre les outils et la pièce jusqu'à l'achèvement de toutes les opérations de taille à réaliser sur cette dernière.

C'est ainsi que dans le cas de ladite surface d'appui 5 celle-ci sera taillée dans un plan non pas défini par rapport au plan local de la face de la pièce 1 dans laquelle est ménagée la mortaise, mais par rapport à un axe appelé axe théorique défini au départ et qui peut être par exemple ledit axe la de ladite pièce, celle-ci étant présentée aux outils de taille par sa face et sous l'angle adéquat par rotation contrôlée autour dudit axe théorique à partir d'une position de départ choisie comme référence origine des rotations.

Par départ, on entend le positionnement dans llespace préalablement aux opérations de taille de la pièce dans un système de préhension et présentation de ladite pièce dans une position fixe le long d'un axe qui sera l'axe théorique (qui sera en général plus ou moins confondu avec l'axe géométrique de la pièce) et dans une position déterminée qui pourra être choisie comme position de référence constituant l'origine des rotations asservies et contrôlées de ladite pièce autour dudit axe.

Dès cette opération de mise en place ou mise à zéro du système de références, on peut alors effectuer des rotations autour dudit axe théorique et des déplacements relatifs entre le système de préhension-présentation et les divers outils, ces rotations et déplacements étant tous asservis, commandés et contrôlés en fonction d'un plan de calcul préétabli de la charpente à réaliser, comme on le comprendra mieux lors de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.

Conformément à ce procédé ladite surface d'appui 5 est réalisée parallèlement à l'axe la de ladite pièce, celle-ci étant présentée aux outils par sa face et sous l'angle approprié par rotation asservie autour dudit axe à partir de la position de départ retenue comme position de référence pour l'exécution de ladite rotation. La cote d'éloignement y de ladite surface 5 par rapport à l'axe la peut être préfixée et imposée à l'outil réalisant la taille, la profondeur d'engagement dans le bois de l'outil pouvant dans ce cas varier en fonction des éventuelles déformations géométriques de la pièce 1. Mais ladite cote y peut ne pas être préfixée ; c'est le cas lorsque la surface d'appui 5 est réalisée à partir d'une profondeur prédéterminée de pénétration de l'outil dans la face de la pièce considérée.

Dans ce cas, sur une même face d'une pièce (a fortiori sur des faces différentes) ladite cote y peut varier d'un assemblage à l'autre suivant les déformations géométriques des bois : elle est mémorisée et sera utilisée ultérieurement pour le calcul des tailles de la pièce tenonnée 3 comme on le verra plus loin.

Par ailleurs, ladite surface d'appui 5 peut bien entendu ne pas être parallèle à l'axe la de référence selon le type d'assemblage à réaliser.

Les figures 2 à 4 représentent schématiquement une installation conforme à l'invention.

Cette installation se caractérise par deux ensembles monts mobiles le long de deux axes horizontaux rigoureusement parallèles X1 et X2 constituant les axes de deux systèmes de déplacement (figure 4).

Le long de l'axe X1 peut se déplacer au moins partiellement un dispositif 6 de préhension et présentation d'une pièce de bois 7 et le long de l'axe X2 peuvent se déplacer des chariots portant divers outils tels qu'une scie radiale 8, une fraiseuse 9, une mortaiseuse 10 et une tarière 11.

Ledit système de préhension et présentation 6 comprend une poupée fixe 12 et une ou plusieurs poupées mobiles 13 selon la longueur de la pièce 7. Sur les figures 2 et 3 la pièce 7 est une pièce courte et deux poupées (une fixe 12 et une mobile 13) suffisent.

Le positionnement des poupées mobiles et le positionnement relatif de la pièce 7 et des poupées 12 et 13 sont en fait déterminés par la nécessité de laisser librement accessibles aux divers outils tous les endroits de la pièce 7 devant subir des tailles et en particulier ses deux extrémités.

Chaque poupée 12,13 comporte un système de centrage (figure 5) et un système de serrage (figure 6) de la pièce 7.

Ces deux systèmes entourent complètement la pièce 7 qui est enfilée dans les poupées 12 et 13 grâce à un chemin. de roulement horizontal 14 constitué de rouleaux de convoyage surplombant l'axe X1 et escamotables latéralement (position 14' ; figure 4) pour permettre le déplacement des poupées mobiles 13 et des divers outils une fois la pièce 7 centrée et serrée.

La pièce 7 est déplacée le long du chemin 14 par tous moyens appropriés, par exemple en prévoyant des rouleaux 14 moteurs.

Le système de centrage représenté en détail en figure 5 comprend un cadre-châssis 15 porté par le chariot 16 de la poupée mobile 13 (par le bâti fixe 17 dans le cas de la poupée fixe 12). Sur ce cadre-châssis 15 sont montées mobiles en translation verticale deux traverses horizontales 18 et 19.

La traverse basse 18 et la traverse haute 19 se rapprochent ou s'éloignent en synchronisme à l'aide de vis rotatives 20 entraînées par un moteur électrique 21, les traverses 18,19 étant guidés à leurs extrémités par des pièces 22.

La face de la traverse basse 18 tournée vers la pièce 7 est munie d'un patin à rouleaux 23 destiné à réduire les résistances au frottement et de deux ergots 24 mobiles grâce à un moteur électrique 25 et asservis symétriquement par rapport au plan théorique (ligne VII-VII) de symétrie verticale du système de centrage. De même, les deux traverses 18,19 sont asservies dans leurs déplacements symétriquement par rapport au plan théorique horizontal (ligne 26) de symétrie dudit système. La traverse haute 19 porte, face à la pièce 7, un détecteur de contact 27 qui commande la fin de course des traverses horizontales 18 et 19. Les ergots 24 portent chacun un détecteur de contact 27 dont l'activation simultanée commande la fin de course desdits ergots.

La pièce 7 ayant été déplacée le long des rouleaux 14,pour atteindre le long de l'axe X, la position convenable, les traverses 18,19 et les ergots 24 sont déplacés pour centrer la pièce 7 sur l'intersection X des lignes Vil-Vil et 26.

L'axe défini par les deux intersections X des deux systèmes de centrage des deux poupées fixe 12 et mobile 13 constitue ledit axe théorique de référence.

Cet axe est ainsi par construction rigoureusement parallèle à l'axe X1 et à la verticale de ce dernier. Si la pièce 7 est un parallélépipède rectangle parfait, son axe longitudinal est confondu avec ledit axe théorique.

Dès que la pièce 7 est ainsi centrée elle est serrée dans cette position par un dispositif adéquat. Ladite position, fixe le long dudit axe, est considérée comme position de référence de ladite pièce pour l'exécution des rotations asservies auxquelles elle va être soumise autour dudit axe théorique pour être présentée aux outils de taille.

Le serrage de la pièce 7 est assurée grâce au dispositif représenté en détail sur la figure 6. Celui-ci comporte un jeu de quatre griffes 28 montées oscillantes sur une couronne rotative 29 portée par le chariot 16 de la poupée mobile (par le bâti fixe dans le cas de la poupée fixe 12).

Les griffes 28 sont régulièrement réparties autour d'une fenêtre centrale 30 de passage de la pièce 7, définie par la couronne 29, les griffes étant situées dans un plan orthogonal audit axe théorique. Dans le mode de réalisation représenté il est prévu quatre griffes 28, une en regard de chaque face de la pièce 7.

Ces quatre griffes 28 sont mobiles en rotation autour d'axes 31 à l'aide de quatre vérins hydrauliques 32 également portés par la couronne 29 et alimentés par un distributeur à quatre voies commandées simultanément par un pressostat.

La rotation asservie et contrôlée de la couronne 29 est assurée uniquement sur la poupée fixe 12,
A cet effet, la couronne 29 de cette dernière est munie extérieurement d'une denture représentée en 33 sur la figure 7 et en prise avec un pignon 34 mû par un moteur 35 (figure 6) et asservi en rotation par un dispositif 36.

Les couronnes rotatives 29 des poupées mobiles 13 ne comportent pas de système d'asservissement en rotation. En cours de séquence leur rotation est commandée par la pièce de bois elle-même soumise aux rotations asservies de la couronne 29 de la poupée fixe 12. Les couronnes 29 des poupées mobiles 13 peuvent cependant être équipées d'un système (non représenté sur les dessins) assurant leur retour au point zéro des rotations.

Les figures 5 à 7 représentent une poupée mobile 13 et les organes 33 à 36 n'existent pas, leur représentation n'étant destinée qu'à montrer comment ils sont agencés dans le cas de la poupée fixe 12.

Le chariot 16 de la poupée mobile est muni de galets 38 circulant sur deux rails 39 parallèles audit axe Xl.

Le déplacement du chariot 16 le long de l'axe X1 est assuré par une crémaillère horizontale 40 placée au sol à l'aplomb de l'axe Xl et en prise avec un pignon 41 porté par le chariot 16 et mû par un moteur électrique 42 asservi.

Le chariot 16 peut être verrouillé en position le long des rails 39 à l'aide d'un dispositif de blocage 43
Chacun des outils 8 à 11 est porté par un chariot 44 mobile le long de l'axe X2 sur des rails 45 #figure 2) rigoureusement alignés avec les rails 39 et la crémaillère 40
Ces chariots 44 sont tous asservis le long des'axe
X2 par l'intermédiaire d'une vis-mère unique 46 (figure 8 à 11) fixe, chaque chariot étant muni d'un écrou en prise avec ladite vis-mère. En outre, chacun des chariots 44 est muni des asservissements nécessaires pour le positionnement de son outil respectif.

La scie radiale 8 (figure 8) est munie d'un dispositif d'asservissement 47 de l'inclinaison du bras radial 48, d'un dispositif 47' d'asservissement vertical de l'axe de rotation du bras radial, d'un dispositif d'asservissement 49 du déplacement du bras 48 orthogonalement aux axes X1, X2 et d'un dispositif d'asservissement 50 du travail de la scie (déplacement le long du bras 48).

La fraiseuse 9 (figures 10,11) comporte cinq degrés de liberté : déplacement vertical de l'axe de rotation du bras 53 de la fraise 51 (dispositif d'asservissement 52) inclinaison du bras 53 (dispositif d'asservissement 54) orientation du plateau tournant 55 porte-bras (dispositif d'asservissement 56) ; déplacement dudit plateau en direction de la pièce 7 (dispositif d'asservissement 57) et déplacement suivant X2.

La conjonction de l'orientation horizontale du plateau 55 et de son déplacement vers la pièce 7 permet de réaliser des plans de taille inclinés sur ledit axe théorique (X).

La fraise 51 est également munie à sa proximité d'un détecteur de présente 58 tel qu'un palpeur 58 de contact positionné par rapport au plan frontal de ladite fraise et permettant de contrôler la profondeur de pénétration de celle-ci dans la pièce et éventuellement d'arrêter ladite pénétration lorsque celle-ci a atteint une valeur déterminée.

La mortaiseuse 10 (figure 9) est munie d'un dispositif d'asservissement 59 du déplacement vertical de l'outil, d'un dispositif d'asservissement 60 en orientation horizontale du plateau 61 porte-outil et d'un dispositif d'asservissement 62 du déplacement dudit plateau 61 en direction de la pièce 7.

Quant à la tarière 11 (figure 4) elle est asservie verticalement (asservissement 63) et orthogonalement à X1, X2 (asservissement 64).

Outre ces asservissements en position, le travail des outils est également asservi.

Les mouvements de positionnement et de travail des outils sont ainsi asservis, soit en continu sur toute la longueur de la course possible avec contrôle d'exécution par comptage ou dynamo, soit sur un nombre limité de points de leur course par détecteur de présence Qu de fin de course.

Tous les dispositifs de commande, de contrôle d'asservissement des divers organes mobiles de l'installation sont reliés à une unité centrale de calcul et de commande symbolisée en 63' sur la figure 4.

Cette unité 63' est chargée de faire exécuter les différentes phases de travail des outils en fonction d'un programme préétabli.

Ce programme est mis au point à partir d'un plan de travail théorique constitué par une épure de la charpente à réaliser.

Le programme définira l'ordre de façonnage des pièces de bois. Plus précisément les mortaises seront toujours taillées avant les tenons qu'elles sont destinées à recevoir.

Le programme commandera la taille desdites mortaises à leur emplacement prévu le long de l'axe X sur le plan de travail théorique à partir des cotes fixées mises en mémoire au préalable. C'est ainsi qu'en se reportant à la figure 1 le programme fera exécuter le façonnage des pièces 1 et 2, puis celui de la pièce tenonnée 3. En ce qui concerne les surfaces d'appui rectifiées sur le pourtour des mortaises, leur cote d'éloignement y par rapport à l'axe de référence est, comme il a été dit plus haut, soit introduite au départ dans la mémoire de l'unité 638 soit mémorisée dans l'unité de calcul dès sa réalisation afin que lors de la taille ultérieure de la pièce 3, le microprocesseur de l'unité de calcul 63' puisse, à partir des valeurs mémorisées de y et de la cote théorique d1entr'axe
Y mise en mémoire au départ, commander le façonnage des tenons 4 de façon à avoir un assemblage parfait, c'est-à-dire de façon que les épaulements des tenons 4 viennent en appui sur leur mortaise respective sans nécessiter de flexion des traverses 1 et 2.

Le fonctionnement en détail de l'installation des figures 2 à 4 va maintenant être décrit.

L'ensemble des rouleaux 14 forme un peigne entre les dents duquel peuvent passer librement les poupées 12 et 13.

On va supposer que la pièce de bois à tailler 7 est courte et ne nécessite que deux poupées, une fixe, une mobile, pour sa préhension et sa présentation, comme représentée sur les dessins.

La poupée mobile 13 est déplacée le long de l'axe X1 de manière à se positionner par rapport à la poupée fixe 12 en fonction de la longueur de la pièce 73 de la situation des assemblages å tailler sur la pièce et des dégagements nécessaires aux outils et du gabarit en "peigne" dudit système de convoyage 14.

Ce dernier est ensuite mis en position (horizontale) de travail et la pièce 7 à façonner est introduite dans les deux poupées 12 et 13. Son positionnement en X (suivant ledit axe théorique) est commandé par un détecteur (non représenté sur les dessins) placé à côté de l'alimentation.

L'ensemble des rouleaux s'efface latéralement en 14'.

La pièce 7 repose sur le bord inférieur des fenêtres 30 des poupées fixe 12 et mobile 13. Le centrage s'effectue alors. Le déplacement symétrique des ergots 27 portés par la traverse basse 18 jusqu'aux signaux de fin de course assure l'alignement dans le plan vertical. L'alignement dans le plan horizontal est assuré par les déplacements symétriques des traverses haute 19 et basse 18, déplacements eux-mêmes limités par le fin de course 27 placé sur la traverse supérieure 19.

Dans le cas où les trois poupées 12 et 13 sont utilisées simultanément (pièce 7 de grande longueur), le dispositif de centrage de la poupée intermédiaire n'est pas activé.

Le serrage est assuré ensuite simultanément sur les deux poupées (les trois, s'il y a lieu)
Le serrage étant effectué, les systèmes de centrage reviennent å leur position de repos.

L'ensemble des opérations ci-dessus est bien entendu commandé par l'unité centrale 63' à partir des données contenues dans le programme préétabli, de celles introduites par l'opérateur, et éventuellement de celles mémorisées au fur et à mesure de la taille.

Dans le cas d'une pièce 7 longue et de section fortement rectangulaire, une rotation d'un quart de tour est effectuée pour -amener le bois sur champ. Le serrage de la poupée 13 intermédiaire est relâché puis immédiatement repris pour obtenir la réduction maximale du fléchissement dû au poids de la pièce. Une rotation inverse d'un quart de tour est alors effectuée pour ramener l'ensemble couronnes rotatives pièce dans leur position précédente considérée comme position de référence pour l'exécution des rotations asservies.

Le dispositif de préhension-présentation, grâce à l'asservissement à l'informatique associée de l'une des couronnes rotatives 29 sur la poupée fixe 12 (les autres couronnes, sur les poupées mobiles 13, étant entraînées dans cette rotation par l'intermédiaire de la pièce de bois ellemême) est alors en mesure de présenter, grâce aux couronnes rotatives 29, la pièce 7 aux divers outils de travail par rotation autour dudit axe théorique X, sous tous les angles et en continu.

Ces dispositifs maintiennent et orientent de manière asservie la pièce 7 et ne la lâchent que lorsqu'elle est prête au montage, toutes opérations de taille terminées y compris les trous de cheville.

Les divers outils 8 à 11 sont pilotés par l'unité 638 et réalisent les tailles fixées par le programme préétabli.

En fin de travail la rotation des couronnes 29 est ramenée à zéro. Les rouleaux de convoyage sont remis en position 14. Après desserrage la pièce 7 est évacuée par les rouleaux 14.

Si aucun déplacement des poupées n'est nécessaire pour le travail de la pièce suivante, cas le plus fréquent grâce à une certaine répétitivité et à ltoptimisation de l'ordre de taille des pièces, la pièce suivante peut êQe introduite immédiatement.

Si la charpente à réaliser est celle illustrée par la figure 1, les pièces 1 et 2 seront successivem#nt taillées, puis la pièce 3.

Dans le cas d'une pièce tenonne oblique tjambe de force par exemple) on procèdera comme dans le cas de la pièce 3. Ayant mémorisé l'emplacement spatial des mortaises et des surfaces d'appui rectifiées, le calculateur de unité centrale 638fournit les cotes et les angles réels d'exécutìon des tenons.

Il est à noter que le procédé de l'invention n'est en aucune manière assimilable à un corroyage limité aux seules surfaces d'appui dans la mesure où deux mortaises portées par une même face de bois peuvent voir leur surface d'appui rectifiée dans dés plans différents. Ces rectifications sont effectuées avec une pénétration minimum pour obtenir une surface d'appui correcte. Cette profondeur de pénétration est un paramètre fourni au calculateur. Ce paramètre peut être modifié en fonction de l'expérience et de la qualité des lots de bois.

Dans le mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, la pièce est fixe le long dudit axe théorique et les outils mobiles le long de cet axe, mais on pourrait bien entendu inverser ces mouvements ou même rendre la pièce et les outils mobiles le long dudit axe théorique.

Il en est de même d'une manière générale de tout mouvement qui peut être relatif.

Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne la technologie de réalisation des moyens de centrage des pièces et des moyens de serrage de celles-ci.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé de taille automatique de charpente, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer sur chaque élément (1,2,3) de la charpente à réaliser, en une seule séquence, toutes les tailles des assemblages dudit élément en prenant comme références, d'une part, un axe dit axe théorique correspondant sensiblement à l'axe longitudinal de l'élément et, d'autre part, une position de départ choisie comme origine des rotations contrôlées par des moyens asservis dudit élément autour dudit axe, lesdites tailles étant réalisées par des outils conventionnels, les déplacements relatifs entre ces derniers et lesdites références étant commandés de manière que les surfaces taillées soient définies spatialement par rapport auxdits plan et axe de référence exclusivement et à partir d'un calcul préétabli de la charpente # réaliser.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la taille des pièces mortaisées avant celle des pièces tenonnées qui s'y engagent et qu'on rectifie sur le pourtour des mortaises des surfaces d'appui planes dont les cotes d'exécution sont définies spatialement uniquement par rapport auxdites références axe théorique et position.

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les cotes d'éloignement des surfaces rectifiées sur le pourtour des mortaises par rapport auxdits axes théoriques des pièces qui les portent sont prédéterminées par le plan d'ouvrage avant le travail des outils de même que les cotes d'exécution des épaulements des tenons qui prennent appui sur lesdites surfaces.

4. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les cotes d'éloignement des surfaces d'appui rectifiées sur le pourtour des mortaises par rapport auxdits axes théoriques des pièces qui les portent sont déterminées en fonction des variations volumétriques détectées sur les emplacements correspondants desdites pièces et d'une constante machine, lesdites cotes d'éloignement étant mémorisées au fr et à mesure de l'exécution desdites surfaces d'appui et utilisées ultérieurement pour le calcul des cotes d'exécution des pièces tenonnées correspondantes.

5. Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caract-^'í.sée en ce qu'elle comprend des moyens de préhension et présentation des éléments à tailler (7) comportant au moins deux dispositifs (12,13) de saisie et maintien de chaque élément en deux endroits longitudinalement espacés de l'élément, définissant dans l'espace au moment de la saisie un axe d'alignement (X) de l'élément constituant ledit axe théorique et une position de départ de l'élément constituant ladite référence d'origine des rotations dudit élément autour dudit axe, lesdits dispositifs étant déplaçables le long d'un axe (X1) parallèle audit axe théorique et en rotation autour de ce dernier, des moyens d'asservissement en position desdits dîspbsitifs dans ses deux degrés de liberté, des outils de -taille conventionnels tels que scie îrcuîaire(8), fraiseuse 69), mortaiseuse (10), tarrière (11), etc..., montés mobiles le long d'un axe (X2) parallèle audit axe théorique et suivant au moins un autre degré de liberté relativement à ce dernier axe, des moyens de commande de déplacement et d'asservissement des outils relativement audit axe théorique et une unité centrale de calcul (635 commandant et contrôlant les divers moyens d'asservissement en fonction d'un programme définissant les différentes tailles de chaque élément de la charpente à réaliser.

6. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits dispositifs de saisie et maintien de chaque élément (7) sont constitués d'une poupée fixe (12) et d'une poupée mobile (13) le long dudit axe (xî) et déplacée par des moyens asservis (40 à 42).

7. Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, une seconde poupée mobile (13) le long dudit axe (Xl) et susceptible de saisir et maintenir l'élément à tailler (7) dans une zone intermédiaire entre les deux autres poupées (12,13)

8. Installation suivant la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que chaque poupée fixe ou mobile (12,13) comporte un dispositif (18 à 25) de centrage suivant ledit axe de référence (X) et un dispositif de serrage (28 à 32), ce dernier étant entraîné ep rotation autour dudit axe theorique par des moyens asservis (34 à 36).

9. Installation suivant l'une des revendications C à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen d'amenage et d'évacuation des éléments à tailler (7) constitué par un convoyeur horizontal à rouleaux tel4), escamotable hors de la zone d'évolution desdites poupées (12,13) et outils li à 11), ledit convoyeur assurant le transfert desdits éléments sensiblement dans l'axe des dispositifs de centrage et serrage des poupées (12,13).

10. Installation suivant l'une des revendications 5 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte une fraise asservie suivant cinq degrés de liberté et munie d'un détecteur de présence (58) dans le plan frontal relié à ladite unité centrale de calcul (63').