WO2022223927A1 - Système robotisé pour laminoir - Google Patents

Système robotisé pour laminoir Download PDF

Info

Publication number
WO2022223927A1
WO2022223927A1 PCT/FR2022/050742 FR2022050742W WO2022223927A1 WO 2022223927 A1 WO2022223927 A1 WO 2022223927A1 FR 2022050742 W FR2022050742 W FR 2022050742W WO 2022223927 A1 WO2022223927 A1 WO 2022223927A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cylinder
frame
rolls
rolling mill
action
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/050742
Other languages
English (en)
Inventor
Conrad ERNST DE LA GRAETE
Original Assignee
Fives Dms
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fives Dms filed Critical Fives Dms
Priority to EP22722868.1A priority Critical patent/EP4326452A1/fr
Priority to US18/556,410 priority patent/US20240181512A1/en
Publication of WO2022223927A1 publication Critical patent/WO2022223927A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
    • B21B31/10—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts by horizontally displacing, i.e. horizontal roll changing
    • B21B31/103—Manipulators or carriages therefor

Definitions

  • the invention relates to a robotic system for loading and unloading suitable for changing rolls of a rolling mill, or even sets of support rollers of a rolling mill, or even spray ramps, as well as a rolling installation comprising such a robotic system.
  • the invention also relates to a method for unloading and/or loading rolls (or sets of support rollers) of a rolling mill implemented by such a robotic system.
  • the field of the invention relates more particularly to the equipment used to carry out maintenance operations on a rolling mill of the 20 High type.
  • a rolling mill 20 High is for example known from prior art US Pat. No. 5,193,377 and US Pat. No. 5,471,859. relative to the running plane of the metal strip to be rolled.
  • Figure 5 of document US 5,193,377 illustrates for example the upper group with a work roll, two first intermediate rolls, three second intermediate rolls, and four sets of support rollers.
  • As the rolling campaigns progress it is necessary to renew the surface condition of the rolls of the rolling mill, this operation being carried out by opening the access door of the rolling stand and by removing the rolls from the rolling stand. These rolls are then rectified, before being inserted again into the rolling mill stand.
  • Each set of support rollers typically comprises a support shaft along which are distributed rollers typically formed by bearings.
  • the inner ring of each bearing is mounted on the support shaft, the outer ring of the bearing being intended to roll on one, or even two contiguous cylinders belonging to the cylinders of the second intermediates.
  • the set of support rollers further comprises a fifth wheel whose arcuate body extends longitudinally over the length of the support shaft, and whose convex face is intended to bear on a concave seat of a mounting part from the cage.
  • This fifth wheel also has extensions, projecting from the concave face of the body, through which the support shaft passes, the extensions being distributed over the length of the shaft and in particular arranged between the rollers.
  • Eccentric rings are also provided between the support shaft and these extensions, the shaft having a pinion intended to mesh in the rolling mill stand with a corresponding pinion, or even a rack.
  • This pinion (or this rack) thus makes it possible to drive the support shaft in rotation, and thus to spread or approximate the position of the support shaft and the rollers carried in relation to the arcuate body of the fifth wheel, thanks to the eccentric rings .
  • these sets of support rollers also require maintenance, which is carried out by removing this member from the cage, along the axis of said support shaft.
  • the operations for extracting (or putting in place by insertion) internal organs are usually carried out using handling equipment secured to the end of the organ at withdraw (i.e. at the end of the cylinder to be withdrawn or of the support shaft of the set of support rollers to be withdrawn), provided with a counterweight.
  • the purpose of the counterweight is to balance the member to be gripped when manipulated by the hoist of an overhead crane in the workshop, and in order to keep it substantially horizontal, and while the hook of the hoist grips a ring positioned on the equipment between the counterweight and the seized organ.
  • the gripped organ is rigidly attached to the counterweight of the equipment, which is likely to swing at the lower end of the cable of the hoist.
  • this operation requires, for example, for the sets of rollers of the upper group to maintain the harness upwards, and against gravity which tends to tilt it downwards,
  • the surface swept by the gripped member (cylinder or set of support rollers) carried at the end of the robotic arm during its rotation and up to the area of removal is very important and can only be considered when the necessary space in the workshop is available.
  • a robotic system for an installation for rolling a metal strip, including a rolling mill with 20 rolls comprising a rolling stand and a set of rolls, internal to the stand, including two working rolls of the metal strip, eight sets of support rollers, first intermediate rolls and second intermediate rolls, the rolling stand having an access opening, closed by a door system, the metal strip extending longitudinally in a direction X, horizontal, and transversely in a direction Y, horizontal, parallel to the axes of the rolls of the rolling mill.
  • the robotic system comprises: a robot Ro comprising:
  • a carriage comprising a first chassis Ch1 provided with wheels cooperating with rails Ra1 arranged on the ground, extending in the direction Y, in line with the access opening of the rolling mill stand, said first chassis configured to move in the direction Y along the rails, under the action of the first driving means driving the wheels,
  • a gripping system is attached to the third chassis and such a robotic system according to the state of the art is configured to ensure the extraction of a cylinder, by implementing the following steps:
  • the extracted cylinder is entirely outside the stand of the rolling mill, oriented axially parallel to the Y direction, transverse.
  • the roll is then in an intermediate position where the roll is located between, on the one hand, the access opening of the rolling mill stand, left open by the door system, and on the other hand, the robot carriage, and as shown in Figure 2.
  • the removal of the cylinder requires additional motorized equipment, comprising a system of removal racks, motorized, at least in the direction X horizontally so that it is positioned between the rolling mill and the robot.
  • This rack system can also be moved in a motorized manner in the horizontal Y direction.
  • the Rac rack system can thus itself comprise a carriage with a first chassis Ch11 configured to move along rails Ra2 arranged parallel to the rail Ra1 of the robot, laterally to the robot, in the transverse direction Y by a first engine, and a second chassis Ch12 carrying the cylinder loading/unloading rack, configured to be moved, relative to the first chassis Ch11, in the X direction using a slide system between the second chassis Ch12 and the first chassis 11, and second engines.
  • the rack is thus moved by the first frame along the rails Ra2, in the Y direction, then by moving the second frame in the X direction, cantilevered from the first frame , to ensure the removal of the cylinder by the robot on the rack which takes place, by the action of the third motor means, while the cylinder is still oriented in the direction Y, in a position where the mobile rack is positioned intermediate between the rolling mill and the robot.
  • the mobile rack system is an item of equipment which clutters the maintenance aisle, which extends, in the direction X, along the access openings of the various rolling mills.
  • the system of rack thus makes it possible to stand in the area between the rolling mill and the robot, so as to allow the robot to deposit the cylinders which have been extracted on the rack system, the cylinder then still oriented in the transverse direction Y, or even to allow the robot to recover one of the cylinders on the rack then oriented in the transverse direction Y.
  • Such a robotic system is conventionally used to ensure the withdrawal of the rolls of a 20 Hi rolling mill, and in particular the work rolls, the first intermediate rolls and the second intermediate rolls.
  • the present disclosure relates to a robotic system for an installation for rolling a metal strip, said installation comprising a rolling mill having a rolling stand and a set of rolls, internal to the stand, including comprising two work rolls, support rolls or support rollers, or even intermediate rolls, in particular first intermediate rolls and second intermediate rolls, the rolling stand having an access opening, possibly closed by a system of gate, the metal strip extending longitudinally in a horizontal X direction, and transversely in a horizontal Y direction, the Y direction being parallel to the axes of the rolls of the rolling mill, and in which said robotic system is suitable for carrying out the changing operations rolling mill rolls, by extracting worn rolls from the rolling mill stand and/or inserting new rolls or ground in the roll stand, said robotic system comprising a robot comprising:
  • a carriage comprising a first frame provided with wheels cooperating with rails arranged on the ground, extending in the Y direction, in line with the access opening of the rolling mill stand, said first frame being configured to move along the Y direction along the rails, under the action of first motor means driving the wheels,
  • the robotic system according to this first aspect comprises:
  • an input system embedded on the fourth chassis comprising an actuator configured to control the locking and unlocking of the input of an endpiece integral with a cylinder, or the input of an endpiece of a gripping system of a roll of the rolling mill, and in which the robotic system is configured to ensure the extraction of a roll, by gripping the end piece secured to the roll, or by gripping the roll by the gripping system locked by the input system, with removal of the cylinder, laterally to the rails, after pivoting of the cylinder by rotation of the fourth frame relative to the third frame around the vertical axis of rotation.
  • the input system can be articulated to the fourth frame along a second horizontal axis of articulation perpendicular to the axis of vertical rotation between the fourth frame and the third frame, called first axis of rotation, and perpendicular to the axis of the cylinder grasped by the grasping system, the robotized system comprising motor means, in particular fifth motor means, configured to adjust the inclination of the grasping system, and thus the inclination of the grasped cylinder, by rotation of the grasping system around said second axis of rotation;
  • the input system may comprise a tubular frame inside which is provided a locking/unlocking device, pivotally mounted by means of bearings, around an axis of rotation, intended to be parallel, or even coincident with the axis of the cylinder seized, by means of motor means, in particular sixth motor means, and in which the locking/unlocking device comprises the actuator, including motor means configured to pass the locking device from one locking state of the tip to an unlocking state of the tip.
  • the present disclosure relates to a rolling installation comprising a robotic system according to the first aspect and a said rolling mill comprising said stand and said set of rolls, internal to the stand, including the two work rolls, the support rolls or the support rollers, even the intermediate rolls, in particular the first intermediate rolls and the second ones intermediate rolls, the roll stand having said access opening, possibly closed by the door system, the metal strip Bm extending longitudinally in a horizontal X direction, and transversely in a horizontal Y direction, parallel to the axes of the rolls of the rolling mill and and in which said installation comprises a loading/unloading rack, removably positioned on a support frame, anchored to the ground in an anchoring position at a distance from the rolling mill in the Y direction transverse and laterally to the rails, releasing a maintenance aisle in direction X, along the access opening of the rolling mill, the rack resting on the support frame present ntant housings, oriented in the direction X, and in which the robotic system is configured to deposit the
  • the support frame is of length, along the Y direction greater than the dimension of said at least rack, the Y direction then perpendicular to the housing axes of said at least rack, said support frame configured to support several racks, distributed over the length of the support frame in different positions along the Y direction,
  • the support frame comprises a first support, and a second support, respectively anchored to the ground in a parallel manner in the Y direction and in which said at least one rack is configured to rest while resting, the support frame resting simultaneously on the first support and the second support, at two opposite edges of the rack and in which the first support and the second support of the support frame leave between them a free intermediate space configured to be crossed by a vehicle rack handling, in particular a self-guided vehicle, when this vehicle deposits a rack on the support frame, for example an empty cylinder rack intended to receive the worn cylinders removed by the robotic system, and/or even a rack comprising in its housings new (or rectified) rolls intended to be gripped by the robotic system to be inserted into the rolling mill stand.
  • a vehicle rack handling in particular a self-guided vehicle
  • said rolling mill is a 20 High rolling mill, having in relation to the plane of the metal strip to be rolled:
  • first intermediate cylinders including two first intermediate cylinders, upper, in contact with the upper working cylinder, and two first intermediate cylinders, lower, in contact with the lower working cylinder,
  • each provided with a fifth wheel secured to the cage including four sets of upper rollers, in contact with the three second intermediate, upper cylinders, and four sets of lower rollers, in contact with the three second intermediate rolls, and in which said robotic system is configured to change the sets of rolls of the rolling mill, namely the two work rolls, the first four intermediate rolls, the six second intermediate rolls, and the eight sets of rollers support, by placing them on one or more racks positioned in the anchoring position of the support frame anchored to the ground.
  • the rolling mill has spray ramps, including two upper spray ramps, and two lower spray ramps, and in which said robotic system is configured to change the spray booms.
  • the present disclosure relates to a roll extraction process implemented in a rolling installation according to the second aspect, in which one proceeds to the extraction of a roll, by entering an end piece secured to a cylinder by the gripping system, or by gripping a cylinder by the gripping system locked by the gripping system, including:
  • the present disclosure relates to a roll insertion method implemented in a rolling installation according to the second aspect in which the insertion of a roll is carried out, by entering an end piece secured to a cylinder by the gripping system, or by gripping a cylinder by the gripping system locked by the gripping system, including:
  • FIG. 1 is a schematic view of a rolling installation comprising a 20-roll rolling mill, and a robotic system known from the state of the art comprising a robot comprising a carriage movable along first rails, and a rack with a first chassis movable along second rails, parallel to the rails of the robot, substantially in the transverse direction Y, and the perpendicular displacement thanks to a second frame movable relative to the first frame in the direction X.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the depositing of a roll extracted from the rolling mill by the retraction of the carriage, and its depositing in the mobile rack positioned intermediate between the rolling mill and the robot.
  • Fig. 3 is a schematic view showing the depositing of a roll extracted from the rolling mill by the retraction of the carriage, and its depositing in the mobile rack positioned intermediate between the rolling mill and the robot.
  • FIG. 3 is a view of the rolling installation according to the present disclosure, the gripping system of the robot equipped with a gripping system for gripping the work rolls.
  • Fig. 4 is a view of the rolling installation according to the present disclosure, the gripping system of the robot equipped with a gripping system for gripping the work rolls.
  • FIG. 4 is a view of the rolling installation according to the present disclosure, the robot's gripping system locking an end piece secured to a second intermediate cylinder.
  • FIG. 5 is a sectional view illustrating the second intermediate cylinder and its end piece.
  • FIG. 6 is a sectional view, along a vertical plane parallel to the YZ plane, illustrating the picking up of a second intermediate roll by the robot in the rolling mill stand.
  • FIG. 7 is a perspective view of the robot, when the gripper system holds a set of support rollers
  • FIG. 8 is a view of the robot of FIG. 7, in partial section.
  • FIG. 9 is a sectional view of the input system, along a vertical plane.
  • FIG. 10 is a sectional view of the robot, illustrating all of the robot's actuators.
  • FIG. 11 is a schematic view of a cross section of a rolling mill 20Hi, the rolls divided into a lower group and an upper group, each comprising ten rolls including a working roll, two first intermediate rolls, three second intermediate rolls, and four bearing roller assemblies.
  • the present disclosure relates to a robotic system 1 of a rolling installation for a metal strip.
  • the rolling installation comprises a rolling mill L having a rolling stand and a set of rolls, internal to the stand, including two work rolls 12, optionally support rolls or support rollers A, B , C, D, E, F, G, H, even intermediate cylinders in particular first intermediate cylinders 13 and second intermediate cylinders 14,15.
  • the rolling mill may be a 20Hi rolling mill, with twenty rolls.
  • the cylinders are divided into a lower group Gi and an upper group Gs; more precisely these groups Gi and Gs have a symmetrical arrangement and each comprise ten cylinders including a working cylinder 12, two first intermediate cylinders 13, three second intermediate cylinders 14, 15, and four support cylinders, or set of rollers support, which are outside the arrangement, and which are denoted A, B, C and D for the upper group Gs and E, F, G and H for the lower group Gi.
  • the rolling stand has an access opening, optionally closed by a door system, the metal strip Bm extending longitudinally in a horizontal X direction, and transversely in a horizontal Y direction, the Y direction being parallel to the axes of the rolls of the rolling mill.
  • the robotic system 1 is suitable for ensuring rolling mill roll changing operations, by extracting worn rolls from the rolling mill stand and/or inserting new (or rectified) rolls into the rolling mill stand, said robotic system comprising an Ro robot comprising:
  • a carriage comprising a first frame 2 provided with wheels 20 cooperating with rails Ra1 arranged on the ground, extending in the direction Y, in line with the access opening of the rolling mill stand, said first frame 2 being configured to move in direction Y along the rails Ra1, under the action of first motor means M1 driving the wheels 20,
  • third frame 4 and a second slide system G2 connecting the third frame 4 and the second frame 3, configured to move the third frame 4 relative to the second frame 3 in a direction Z, vertical, under the action of third means M3 engines.
  • the robotic system further comprises a fourth frame 5, and rotation guide means connecting the fourth frame and the third frame around a vertical axis of rotation Av, configured to drive the rotation of the fourth frame 5 with respect to the third chassis 4, under the action of fourth motor means M4, as well as an input system 6, on board the fourth chassis 5.
  • the input system 6 may include an actuator configured to control the locking and unlocking of the input of an end piece Eb secured to a cylinder.
  • the gripping system is configured to grip an end piece of a gripping system of a roll of the rolling mill.
  • the gripping system can be, by way of example, the tool suitable for changing the working rolls described in the patent application FR 2002381 filed on March 10, 2020 by the present Applicant.
  • the robotic system 1 is configured to ensure the extraction of a cylinder, by gripping the end piece secured to the cylinder, or by gripping the cylinder by the gripping system locked by the input system, with depositing of the cylinder preferably on a rack Ra, laterally to the rails Ra1, after pivoting of the cylinder by rotation of the fourth frame 5 relative to the third frame 4 around the vertical axis of rotation Av, generated by the fourth medium M4 engines.
  • the cylinder When the cylinder is placed on the rack Ra by the robotic system, the cylinder extends longitudinally in the direction X.
  • the input system 6 can be articulated to the fourth frame 5 along a second axis of articulation Ah, horizontal perpendicular to the axis of vertical rotation Av between the fourth frame 5 and the third frame 4, said first axis of rotation, and perpendicular to the axis of the cylinder entered by the entry system.
  • the robotic system further comprises fifth motor means M5 configured to adjust the inclination of the gripping system 6, and thus the inclination of the gripped cylinder, by rotation of the gripping system around said second axis of rotation Ah.
  • Such a possibility of adjustment offered by the second horizontal axis of rotation Ah and the fifth motor means M5 makes it possible to adjust the inclination of the cylinder gripped when removed or inserted into the roll stand.
  • the tilt is adjusted so that the cylinder entered is parallel to the axes of the other cylinders.
  • Such an adjustment makes it possible to avoid collisions and/or markings of the roll removed by the robotic system during its extraction or its insertion into the rolling mill stand.
  • the roll when the roll is extracted (or inserted) from the rolling mill, the roll is oriented in the Y direction maintained by the input system 5 at its end on the side of the access opening of the rolling mill.
  • the 90° pivoting of the cylinder around the vertical axis of rotation Av, (known as the first axis of rotation), makes it possible to deposit the cylinder on the rack Ra which is arranged laterally to the robotic system, and in particular laterally to the Ra1 tracks.
  • the rolling installation according to the present disclosure is therefore devoid of motorized rack system configured to be positioned between the robotic system and the rolling mill, and contrary to the state of the art illustrated in figures 1 and 2.
  • the rack is preferably positioned on a support frame Cha, leaving a maintenance aisle AL along the direction X, along the access opening of the rolling mill, this maintenance aisle continuing between the support frame Cha and the rolling mill stand.
  • said installation may comprise at least one loading/unloading rack Ra, preferably positioned removably by simply resting on the support frame Cha.
  • This support frame Cha is preferably anchored to the ground in an anchoring position at a distance from the rolling mill in the transverse direction Y, freeing up said maintenance aisle AL in the direction X, along the access opening of the rolling mill. It is further noted that the support frame Cha is arranged laterally to the rails Ra1 along which the carriage of the robotic system moves.
  • the robotic system is configured to place the cylinder on a loading/unloading rack Ra resting on the support frame Cha in an anchored position, once the gripped cylinder is rotated by the fourth motor M4 by 90 ° relative to the position of the cylinder during extraction.
  • Said at least rack Ra is configured as a removable component of the support chassis Cha.
  • the rack can be handled preferably by a vehicle such as an auto-guided vehicle (acronym in English “AGV” for Automated Guided Vehicle) or alternatively by the hoist of the overhead crane of the rolling installation.
  • a vehicle such as an auto-guided vehicle (acronym in English “AGV” for Automated Guided Vehicle) or alternatively by the hoist of the overhead crane of the rolling installation.
  • said at least one rack may comprise:
  • the various racks preferably each have a plurality of housings (or cradles) substantially parallel to one another.
  • the diameters of the housings (or cradles) are adapted to the cylinders (or set of rollers) to be collected.
  • the diameters of the housings (or cradles) are different, in whole or in part, between the first, second, third, fourth racks.
  • the housings (or cradles) of said at least rack Ra are oriented in direction X, when said at least rack Ra rests on the support frame Cha.
  • the support frame Cha may comprise a first support Cha1, and a second support Cha2, respectively anchored to the ground in a parallel manner in the direction Y.
  • Said at least one rack Ra is configured to rest by resting, the support frame Cha , resting simultaneously on the first support Cha1 and the second support Ch2, at two opposite edges of the rack Ra.
  • the Cha support frame is preferably longer in the Y direction than the dimension of said at least one rack.
  • the Y direction extends in a horizontal direction perpendicular to the axes of the rack slots.
  • the Cha support frame is then advantageously configured to allow several racks to be supported, distributed on the frame in different positions along the Y direction.
  • the first support Cha1 and the second support Cha2 of the support frame Cha simultaneously support three (first) racks receiving work rolls 12, along the Y direction.
  • the support frame Cha (in particular the first support and the second support) respectively supports two (first ) racks receiving work rolls 12, a (second) rack receiving first intermediate rolls 13, and a (third) rack receiving second intermediate rolls 14,15.
  • first support Cha 1 and the second support Cha2 of the support frame leave between them a free intermediate clearance which can be crossed by the rack handling vehicle, in particular self-guided (AGV, English acronym for “Automated Guided vehicle”) when this vehicle places a rack on the Cha support frame, or on the contrary removes a rack.
  • AGV Auto-guided
  • Such a handling vehicle is positioned between the first support and the second support to deposit a rack on the support frame Cha when removing a rack, by lowering a lifting device of the vehicle.
  • this vehicle is positioned under the rack to be handled by simply pressing on the support frame, the vehicle then retracted between the first support and the second support, and lifts it, by means of a lifting.
  • This rack handling vehicle can in particular deposit a (first, second, third or fourth) rack, empty of cylinder, intended to receive the worn cylinders removed by the robotic system, and/or even a (first, second, third or fourth) rack comprising in its housings new (or rectified) rolls which are intended to be gripped by the robotic system to be inserted into the rolling mill stand.
  • first intermediate cylinders 13 including two first intermediate cylinders, upper, in contact with the upper working cylinder, and two first intermediate cylinders, lower, in contact with the lower working cylinder,
  • second intermediate cylinders 14,15 including three second intermediate cylinders, upper, in contact with the first two upper intermediate cylinders, and y three second lower intermediate cylinders, in contact with the first two lower cylinders,
  • said robotic system can be advantageously configured to change all the rolls of the rolling mill, namely the two working rolls 12, the first four intermediate rolls 13, the six second intermediate rolls 14,15, and the eight set of support rollers A to H, by placing them on one or more racks Ra positioned in the anchoring position of the support frame Cha anchored to the ground.
  • the rolling mill L can still have spray ramps, including two upper spray ramps, and two lower spray ramps; said robotic system can then be configured to change the spray booms by entering a tip at the end of the spray booms.
  • the input system 6 may comprise a tubular frame 60 inside which is provided a locking / unlocking device 7, pivotally mounted via bearings 61, 62, around an axis of rotation, intended to be parallel to, or coincident with, the axis of the gripped cylinder, by means of motor means M6, in particular sixth motor means.
  • the locking/unlocking device 7 may further comprise (seventh) motor means M7 configured to switch the locking device from a locking state of the end piece Eb to an unlocking state of the end piece.
  • locking can be obtained by moving the jaws that grip the end piece by wedge effect.
  • the sixth motor means M6 make it possible to ensure the adjustment of the orientation of the set of support rollers (or of the spray bar) around an axis parallel to the direction Y.
  • the backing roller assembly (or spray bar) cannot be inserted into the roll stand in any orientation.
  • the support rollers are driven in rotation with respect to the fifth wheel via eccentrics, by a shaft carrying a driven pinion.
  • the teeth of this pinion must be engaged with the teeth of a drive pinion inside the rolling mill stand.
  • the set of support rollers are rotatably mounted with respect to the saddle, this saddle needing to be engaged in a given orientation in a receiving zone of the rolling mill stand.
  • the sixth motor means 6 then make it possible to pivot the set of support rollers, including the fifth wheel which can be locked in rotation with the rollers, by a removable support (not shown).
  • the robotic system is configured for the implementation of an extraction process in which one proceeds to the extraction of a cylinder (or even a set of support rollers or even a ramp of 'spray), by entering an end piece Eb secured to a cylinder by the entry system 6, or by entering a cylinder by the gripping system locked by the entry system, including:
  • the robotic system according to the present disclosure is configured for the implementation of a roll insertion method of a rolling installation according to the present disclosure in which a roll is inserted (or even a set of support rollers or even a spray bar), by gripping an end piece secured to a cylinder by the gripping system, or by gripping a cylinder by the gripping system locked by the input system, including:
  • the present technical solutions can find application in particular in cold rolling installations and in particular rolling installations comprising one or more rolling mills, in particular 20Hi rolling mills.
  • the robotic system according to the present disclosure makes it possible to change the work rolls 12, even the first intermediate rolls 13 and the second intermediate rolls 14, 15, even the sets of support rollers A, B, C, D, E, F, G, H, or even spray booms by increasing the safety of operations for operators.
  • the arrangement with the position of said at least one rack on a support frame arranged laterally to the rails, at a distance in the transverse direction Y, makes it possible to leave the maintenance aisle AL free, which can extend continuously along the rolling mills when each equipped with a robotic system according to the present disclosure.
  • Second driving means (movement of the carriage in direction X), - 4.
  • Third frame
  • Fourth driving means pivotting of the fourth chassis relative to the third chassis around the vertical axis of rotation
  • Sixth driving means pivotting of the cylinder seized by the seized system around its axis, or a parallel axis
  • Seventh motor means (locking/unlocking device).
  • Figures 11 20 Hi rolling mill layout
  • - A, B, C, D. respectively the four support cylinders or sets of support rollers of the upper group
  • - E, F, G, H. respectively the four support cylinders or sets of support rollers of the lower group.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

La présente divulgation est relative un système robotisé (1) pour une installation de laminage d'une bande métallique, ladite installation comprenant un laminoir (L) présentant une cage de laminoir et un ensemble de cylindres, internes à la cage, la cage de laminoir présentant une ouverture d'accès, éventuellement fermée par un système de porte, la bande métallique s'étendant longitudinalement suivant une direction X, horizontale, et transversalement selon une direction Y, horizontale, la direction Y étant parallèle aux axes des cylindres du laminoir. Selon la présente divulgation, ledit système robotisé (1) convient pour assurer les opérations de changement de cylindres du laminoir, par extraction des cylindres usés de la cage du laminoir et leur dépose sur un rack disposé latéralement, et/ou insertion de cylindres neufs ou rectifiés dans la cage du laminoir à partir de cylindre disposés dans un rack.

Description

Description
Titre : Système robotisé pour laminoir
[0001] L’invention est relative à un système robotisé pour le chargement et le déchargement convenant pour le changement de cylindres d’un laminoir, voire des ensembles de galets d’appui d’un laminoir, ou encore de rampes d’aspersion, ainsi qu’une installation de laminage comprenant un tel système robotisé.
[0002] L’invention concerne encore un procédé pour le déchargement et/ou le chargement de cylindres (ou des ensembles de galets d’appui) d’un laminoir mis en œuvre par un tel système robotisé. Domaine technique
[0003] Le domaine de l’invention concerne plus particulièrement les équipements utilisés pour effectuer des opérations de maintenance sur un laminoir du type 20 High. Un laminoir 20 High est par exemple connu des antériorités US 5 193377 et US 5471 859. Dans un tel laminoir, les cylindres (et ensembles de galets d’appui) sont répartis en un groupe inférieur et un groupe supérieur, et selon une configuration symétrique par rapport au plan de défilement de la bande métallique à laminer. La figure 5 du document US 5 193 377 illustre par exemple le groupe supérieur avec un cylindre de travail, deux premiers cylindres intermédiaires, trois seconds cylindres intermédiaires, et quatre ensembles de galets d’appui. [0004] Au fur et à mesure des campagnes de laminage, il est nécessaire de renouveler l’état de surface des cylindres du laminoir, cette opération étant opérée en ouvrant la porte d’accès de la cage du laminoir et en retirant les cylindres de la cage de laminoir. Ces cylindres sont ensuite rectifiés, avant d’être de nouveau insérés dans la cage du laminoir. [0005] Chaque ensemble de galets d’appui comprend typiquement un arbre support le long duquel sont répartis des galets typiquement formés par des roulements. A cet effet, la bague intérieure de chaque roulement est montée sur l’arbre support, la bague extérieure du roulement étant destinée à rouler sur un, voire deux cylindres contigus appartenant aux cylindres des seconds intermédiaires. L’ensemble de galets d’appui comprend encore une sellette dont le corps arqué s’étend longitudinalement sur la longueur de l’arbre support, et dont la face convexe est destinée à venir en appui sur un siège concave d’une partie de montage de la cage. Cette sellette présente encore des extensions, saillantes de la face concave du corps, traversées par l’arbre support, les extensions étant réparties sur la longueur de l’arbre et en particulier disposées entre les galets. Des bagues excentriques sont encore prévues entre l’arbre support et ces extensions, l’arbre présentant un pignon destiné à engrener dans la cage du laminoir avec un pignon correspondant, ou encore une crémaillère. Ce pignon (ou cette crémaillère) permet ainsi d’entrainer l’arbre support en rotation, et ainsi d’écarter ou rapprocher la position de l’arbre support et des galets portés par rapport au corps arqué de la sellette, grâce aux bagues excentriques. Il est bien entendu que ces ensembles de galets d’appui requièrent également une maintenance, qui s’effectue en retirant cet organe de la cage, suivant l’axe dudit arbre support.
[0006] Les opérations d’extraction (ou de mises en place par insertion) des organes internes, (cylindres ou ensemble de galets d’appui) sont usuellement opérées grâce à un équipement de manutention solidarisé à l’extrémité de l’organe à retirer (à savoir à l’extrémité du cylindre à retirer ou de l’arbre support de l’ensemble de galets d’appui à retirer), pourvu d’un contrepoids. Le contrepoids a pour objet d’équilibrer l’organe à saisir lorsque manipulé par le palan d’un pont roulant de l’atelier, et afin de le maintenir sensiblement horizontal, et alors que le crochet du palan vient saisir un anneau positionné sur l’équipement entre le contrepoids et l’organe saisi. Lors de la sortie de l’organe (ou à l’inverse lors de sa mise en place), l’organe saisi est rigidement solidaire du contrepoids de l’équipement, qui est susceptible de se balancer à l’extrémité inférieure du câble du palan.
Technique antérieure
[0007] Lors des manœuvres d’extraction, les opérateurs sont nécessairement présents à proximité de l’organe saisi, et afin de guider les opérations d’extraction (ou de mise en place) qui sont ainsi particulièrement dangereuses en raison des mouvements éventuels de balancier des lourds éléments suspendus au câble du pont roulant. [0008] Les opérations de mise en place de chaque ensemble de galets d’appui dans la cage du laminoir sont encore particulièrement fastidieuses en ce qu’il est nécessaire d’orienter, lors de l’insertion de l’ensemble :
- la sellette suivant la position angulaire permettant son insertion dans la cage dans sa position de montage, à savoir d’aligner angulairement la sellette avec le siège de cage du laminoir : cette opération nécessite par exemple pour les ensembles de galets du groupe supérieur de maintenir la sellette vers le haut, et à l’encontre de la gravité qui tend à la basculer vers le bas,
- l’arbre support et surtout le pignon solidaire de son extrémité et afin de positionner précisément les dents du pignon entre les dents du pignon d’entraînement (ou de la crémaillère d’entraînement) du laminoir se trouvant au fond de la cage.
[0009] On connaît toutefois du document JP1976454C ; au nom de Nippon Steel, un système de chargement/déchargement reposant sur l’utilisation d’un bras robotisé standard (« 5 axes »). Dans cette antériorité, le bras robotisé est embarqué sur un chariot se déplaçant le long des rails, parallèle au plan de défilement de la bande, permettant le déplacement du bras articulé au droit des différentes cages des laminoirs. L’extrémité du bras est pourvue d’un système de bridage permettant la saisie, puis le verrouillage d’un cylindre de travail par son extrémité.
[0010] Selon les constatations de la Demanderesse, l’utilisation d’un bras robotisé standard pour la manipulation des cylindres du laminoir présente deux inconvénients majeurs, à savoir :
- l’utilisation d’un bras robotisé surdimensionné : il sera nécessaire d’utiliser un bras, encombrant, avec des moteurs conséquents aux articulations du bras pour résister aux couples nécessaires au maintien des organes à saisir en extrémité, à savoir des cylindres et/ou des ensembles de galets d’appui (en raison de leur poids conséquent et de leur grande longueur),
- un encombrement opérationnel important lors des opérations de chargement/déchargement : la surface balayée par l’organe saisi (cylindre ou ensemble de galets d’appui) porté à l’extrémité du bras robotisé lors de sa rotation et jusqu’à la zone de dépose est très importante et ne peut être envisagée que lorsque l’espace nécessaire dans l’atelier est disponible. [0011] On connaît encore un système robotisé pour une installation de la laminage d’une bande métallique y compris un laminoir à 20 cylindres comprenant une cage de laminoir et un ensemble de cylindres, internes à la cage, y compris deux cylindres de travail de la bande métallique, huit ensembles de galets d’appui, des premiers cylindres intermédiaires et des seconds cylindre intermédiaires, la cage de laminoir présentant une ouverture d’accès, fermée par un système de porte, la bande métallique s’étendant longitudinalement suivant une direction X, horizontale, et transversalement selon une direction Y, horizontale, parallèle aux axes des cylindres du laminoir.
[0012] Un tel système robotisé connu est illustré aux figures 1 et 2.
[0013] Selon cet état de la technique robotisé le système robotisé comprend :un robot Ro comprenant :
- un chariot comprenant un premier châssis Ch1 muni de roues coopérant avec des rails Ra1 disposés au sol, s’étendant suivant la direction Y, au droit de l’ouverture d’accès de la cage du laminoir, ledit premier châssis configuré pour se déplacer suivant la direction Y le long des rails, sous l’action de premier moyen moteur entraînant les roues,
- un deuxième châssis Ch2 et un premier système de glissière reliant le deuxième châssis et le premier châssis configuré pour déplacer le deuxième châssis par rapport au premier châssis suivant la direction X, sous l’action de deuxième moyen moteur
- un troisième châssis Ch3 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 troisième moyen moteur.
[0014] Un système de saisie est solidaire du troisième châssis et un tel système robotisé selon l’état de la technique est configuré pour assurer l’extraction d’un cylindre, par la mise en œuvre des étapes suivantes :
- aligner le système de saisie avec l’axe du cylindre Cy à saisir par déplacement du système de saisie suivant la direction X par l’action du deuxième moyen moteur et suivant la direction Z par l’action du troisième moyen moteur, - saisir le cylindre par le système de saisie par l’avance du chariot le long des rails,
- extraire le cylindre hors de la cage du laminoir par le recul du chariot le long des rails suivant la direction Y, sous l’action du premier moyen moteur.
[0015] En fin d’extraction du cylindre opéré par le recul du robot le long des rails, le cylindre extrait est entièrement en dehors de la cage du laminoir, orienté axialement de manière parallèle à la direction Y, transversale. Le cylindre est alors dans une position intermédiaire où le cylindre est situé entre, d’une part, l’ouverture d’accès de la cage du laminoir, laissée ouverte par le système porte, et d’autre part, le chariot du robot, et tel qu’illustré à la figure 2.
[0016] Dans un tel état de la technique, la dépose du cylindre nécessite un équipement supplémentaire motorisé, comportant un système de racks de dépose, motorisé, au moins suivant la direction X horizontalement pour qu’il vienne se positionner entre le laminoir et le robot. Ce système de rack peut encore être déplaçable de manière motorisée suivant la direction Y horizontale.
[0017] Le système de rack Rac peut ainsi comprendre lui-même un chariot avec un premier châssis Ch11 configuré pour se déplacer le long de rails Ra2 disposés parallèles au rail Ra1 du robot, latéralement au robot, selon la direction transversale Y par un premier moteur, et un deuxième châssis Ch12 portant le rack de chargement/déchargement des cylindres, configuré pour être déplacé, par rapport au premier châssis Ch11 , selon la direction X grâce un système de glissière entre le deuxième châssis Ch12 et le premier châssis 11 , et des seconds moteurs.
[0018] Comme illustré à la figure 2, le rack est ainsi déplacé par le premier châssis le long des rails Ra2, selon la direction Y, puis par déplacement du deuxième châssis selon la direction X, en porte-à-faux du premier châssis, pour assurer la dépose du cylindre par le robot sur le rack qui s’opère, par l’action des troisièmes moyens moteurs, alors que le cylindre est toujours orienté selon la direction Y, dans une position où le rack mobile est positionné intermédiaire entre le laminoir et le robot.
[0019] Selon les constations de l’inventeur, le système de rack mobile est un équipement qui vient encombrer l’allée de maintenance, qui s’étend, selon la direction X, le long des ouvertures d’accès des différents laminoirs. Le système de rack permet ainsi de se mettre dans la zone entre le laminoir et le robot, de sorte à permettre au robot de déposer les cylindres qui ont été extraits sur le système de rack, le cylindre alors toujours orienté suivant la direction transversale Y, ou encore de permettre au robot de récupérer l’un des cylindres sur le rack alors orienté suivant la direction transversale Y.
[0020] L’éventuelle possibilité du système de rack de se déplacer suivant la direction Y suivant les rails Ra2 permet au système de rack de s’écarter du laminoir, facilitant ainsi la prise des cylindres en présence sur le rack par le pont roulant.
[0021] Un tel système robotisé est classiquement utilisé pour assurer le retrait des cylindres d’un laminoir 20 Hi, et en particulier des cylindres de travail, des premiers cylindres intermédiaires et des seconds cylindres intermédiaires.
[0022] En revanche, et selon les connaissances de la Demanderesse un tel système robotisé selon cet état de la technique ne permet pas de changer les huit ensembles de galets d’appui du laminoir qui sont évacués ou amenés :
- soit directement, et successivement grâce au pont roulant, selon la procédure avec contrepoids décrite précédemment, qui est particulièrement dangereuse pour les opérateurs au sol ;
- soit en plaçant directement au pont, entre le laminoir et le système robotisé, un rack prévu pour recevoir un certain nombre d’ensembles de galets d’appui du laminoir ou portant les nouveaux d’ensembles de galets d’appui. Ce système robotisé se contente alors uniquement de tirer les ensembles de galets d’appui hors du laminoir pour les glisser sur ce rack amovible au pont ou de pousser les nouveaux ensembles de galets d’appui se trouvant sur ce rack amovible pour les introduire dans le laminoir.
[0023] La procédure d’amenée ou de retrait, entre le système robotisé et le laminoir au pont, de ce rack amovible chargés ensembles de galets d’appui est aussi particulièrement dangereuse pour les opérateurs au sol.
Résumé
[0024] La présente divulgation vient améliorer la situation. [0025] Selon un premier aspect, la présente divulgation est relative à un système robotisé pour une installation de laminage d’une bande métallique, ladite installation comprenant un laminoir présentant une cage de laminoir et un ensemble de cylindres, internes à la cage, y compris deux cylindres de travail, des cylindres d’appui ou galets d’appui, voire des cylindres intermédiaires en particulier des premiers cylindres intermédiaires et des seconds cylindres intermédiaire, la cage de laminoir présentant une ouverture d’accès, éventuellement fermée par un système de porte, la bande métallique s’étendant longitudinalement suivant une direction X, horizontale, et transversalement selon une direction Y, horizontale, la direction Y étant parallèle aux axes des cylindres du laminoir, et dans lequel ledit système robotisé convient pour assurer les opérations de changement de cylindres du laminoir, par extraction des cylindres usés de la cage du laminoir et/ou insertion de cylindres neufs ou rectifiés dans la cage du laminoir, ledit système robotisé comprenant un robot comprenant :
- un chariot comprenant un premier châssis muni de roues coopérant avec des rails disposés au sol, s’étendant suivant la 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 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 par rapport au premier châssis suivant la 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.
[0026] Selon la présente divulgation, le système robotisé selon ce premier aspect comprend :
- un quatrième châssis, et des moyens de guidage en rotation reliant le quatrième châssis et le troisième châssis autour d’un axe de rotation vertical, configurés pour entraîner la rotation du quatrième châssis par rapport au troisième châssis, sous l’action de quatrième moyens moteurs,
- un système de saisie, embarqué sur le quatrième châssis comprenant un actionneur configuré pour commander le verrouillage et le déverrouillage de la saisie d’un embout solidaire d’un cylindre, ou encore la saisie d’un embout d’un système de préhension d’un cylindre du laminoir, et dans lequel le système robotisé est configuré pour assurer l’extraction d’un cylindre, par la saisie de l’embout solidaire du cylindre, ou encore par la saisie du cylindre par le système de préhension verrouillé par le système de saisie, avec dépose du cylindre, latéralement aux rails, après pivotement du cylindre par rotation du quatrième châssis par rapport au troisième châssis autour de l’axe de rotation vertical.
[0027] Selon des caractéristiques optionnelles de ce premier aspect, prises seules ou en combinaison :
- le système de saisie peut être articulé au quatrième châssis selon un second axe d’articulation horizontal perpendiculaire à l’axe de rotation verticale entre le quatrième châssis et le troisième châssis, 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, en particulier des cinquième moyens moteurs, configurés pour régler l’inclinaison du système de saisie, et ainsi l’inclinaison du cylindre saisi, par rotation du système de saisie autour dudit second axe de rotation ;
- le système de saisie peut comprendre 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 du cylindre saisi, 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. [0028] Selon un deuxième aspect, la présente divulgation est relative à une installation de laminage comprenant un système robotisé selon le premier aspect et un dit laminoir comprenant ladite cage et ledit ensemble de cylindres, internes à la cage, y compris les deux cylindres de travail, les cylindres d’appui ou les galets d’appui, voire les cylindres intermédiaires en particulier les premiers cylindres intermédiaires et les seconds cylindres intermédiaires, la cage de laminoir présentant ladite ouverture d’accès, éventuellement fermée par le système de porte, la bande métallique Bm s’étendant longitudinalement suivant une direction X, horizontale, et transversalement selon une direction Y, horizontale, parallèle aux axes des cylindres du laminoir et et dans laquelle ladite installation comprend un rack de chargement/déchargement, positionné amovible sur un châssis-support, ancré au sol en une position d’ancrage à distance du laminoir selon la direction Y transversale et latéralement aux rails, libérant une allée de maintenance suivant la direction X, le long de l’ouverture d’accès du laminoir, le rack reposant sur le châssis-support présentant des logements, orientés suivant la direction X, et dans lequel le système robotisé est configuré pour déposer le cylindre, sur le rack de chargement/déchargement reposant sur le châssis support, après pivotement du cylindre par rotation du quatrième châssis par rapport au troisième châssis autour de l’axe de rotation vertical , le cylindre alors orienté suivant la direction X.
[0029] Selon des caractéristiques optionnelles de ce deuxième aspect, prises seules ou en combinaison :
- le châssis-support est de longueur, suivant la direction Y supérieure à la dimension dudit au moins rack, la direction Y alors perpendiculaire aux axes de logements dudit au moins rack, ledit châssis support configuré pour supporter plusieurs racks, repartis sur la longueur du châssis support en différentes positions suivant la direction Y,
- le châssis support comprend un premier support, et un deuxième support, respectivement ancrés au sol de manière parallèle suivant la direction Y et dans laquelle ledit au moins un rack est configuré pour reposer en prenant appui, le châssis support en reposant simultanément sur le premier support et le deuxième support, au niveau de deux bords opposés du rack et dans laquelle le premier support et le deuxième support du châssis support laissent entre eux un dégagement intermédiaire libre configuré pour être traversé par un véhicule de manutention de rack, en particulier un véhicule autoguidé, lorsque ce véhicule dépose un rack sur le châssis support, par exemple un rack vide de cylindre destiné à recevoir les cylindres usés retirés par le système robotisé, et/ou encore un rack comportant dans ses logements des cylindres neuf (ou rectifiés) destinés à être saisis par le système robotisé pour être insérés dans la cage du laminoir.
[0030] Selon un mode de réalisation de ce deuxième aspect, ledit laminoir est un laminoir 20 High, présentant par rapport au plan de la bande métallique à laminer :
- deux cylindres de travail, y compris un cylindre de travail supérieur et un cylindre de travail inférieur,
- quatre premiers cylindres intermédiaires, y compris deux premiers cylindres intermédiaires, supérieurs, en contact avec le cylindre de travail supérieur, et deux premiers cylindres intermédiaires, inférieurs, en contact avec le cylindre de travail inférieur,
- six cylindres deuxièmes cylindres intermédiaires, y compris trois deuxièmes cylindres intermédiaires, supérieurs, en contact avec les deux premiers cylindres intermédiaires supérieurs, et trois deuxièmes cylindres intermédiaires inférieurs, en contact avec les deux premiers cylindres inférieurs,
- huit ensembles ensemble de galets d’appui, chacun pourvu d’une sellette solidarisée à la cage, y compris quatre ensembles de galets supérieurs, en appui avec les trois deuxièmes cylindres intermédiaires, supérieurs, et quatre ensembles de galets inférieurs, en appui avec les trois deuxièmes cylindres intermédiaire, et dans laquelle ledit système robotisé est configuré pour changer l’ensembles des cylindres du laminoir, à savoir les deux cylindres de travail, les quatre premiers cylindres intermédiaires, les six deuxièmes cylindres intermédiaires, et les huit ensemble de galets d’appui, en les déposant sur un ou plusieurs rack positionné(s) en la position d’ancrage du châssis support ancré au sol.
[0031] Encore et selon un mode de réalisation de ce deuxième, le laminoir présente des rampes d’aspersion, y compris deux rampes d’aspersion supérieures, et deux rampes d’aspersion, inférieures, et dans lequel ledit système robotisé est configuré pour changer les rampes d’aspersion. [0032] Selon un troisième aspect, la présente divulgation est relative à un procédé d’extraction de cylindre mis en œuvre dans une installation de laminage selon le deuxième aspect, dans lequel on procède à l’extraction d’un cylindre, par la saisie d’un embout solidaire d’un cylindre par le système de saisie, ou encore par la saisie d’un cylindre par le système de préhension verrouillé par le système de saisie, y compris :
- /a1 / Aligner le système de préhension et/ou le système de saisie avec l’axe du cylindre à saisir par déplacement du système de saisie suivant la direction X par l’action des deuxièmes moyens moteurs et suivant la direction Z par l’action des troisièmes moyens moteurs,
- /b1 / Saisir le cylindre par le système de saisie ou ledit système de préhension solidaire du système de saisie après l’avance du chariot suivant les rails selon la direction Y sous l’action des premiers moyens moteurs,
- /c1 / Extraire le cylindre hors de la cage du laminoir par le recul du chariot le long des rails suivant la direction Y, sous l’action des premiers moyens moteurs,
- /d 1 / Pivoter d’un quart de tour le cylindre extrait autour dudit axe de rotation vertical sous l’action des quatrièmes moyens moteurs, et descendre le cylindre pivoté d’un quart de tour sous l’action des troisièmes moyens moteurs pour assurer la dépose, sur le rack de chargement/déchargement, disposé latéralement aux rails et à la zone de déplacement du chariot,
- /e1 / Dessaisir le cylindre par le recul du système de saisie suivant la direction X, par l’action des deuxièmes moteurs.
[0033] Selon un quatrième aspect la présente divulgation est relative à un procédé d’insertion de cylindre mis en œuvre dans une installation de laminage selon le deuxième aspect dans lequel on procède à l’insertion d’un cylindre, par la saisie d’un embout solidaire d’un cylindre par le système de saisie, ou encore par la saisie d’un cylindre par le système de préhension verrouillé par le système de saisie, y compris :
- /a2/ Aligner le système de préhension et/ou le système de saisie avec l’axe du cylindre à saisir sur le rack de déchargement/ chargement par déplacement du système de saisie suivant la direction Y par l’action des premiers moyens moteurs et suivant la direction Z par l’action des troisièmes moyens moteurs, - /b2/ Saisir le cylindre par le système de saisie ou ledit système de préhension solidaire du système de saisie après l’avance du chariot suivant les rails selon la direction X sous l’action des deuxièmes moyens moteurs,
- /c2/ Soulever le cylindre du rack suivant la direction Z sous l’action des troisièmes moyens moteurs, et pivoter le cylindre extrait autour dudit axe de rotation verticale sous l’action des quatrièmes moyens moteurs d’un quart de tour,
- /d2/ Aligner l’axe du cylindre dans une position d’alignement dans la cage du laminoir, par déplacement du système de saisie suivant la direction X par l’action des deuxièmes moyens moteurs et suivant la direction Z par l’action des troisièmes moyens moteurs,
- Ie2l Insérer le cylindre dans la cage du laminoir dans la position d’alignement, par avance du chariot suivant la direction Y par l’action des premiers moyens moteurs,
- /f2/ Dessaisir le cylindre par le recul du robot suivant la direction Y, par l’action des premiers moteurs.
Brève description des dessins
[0034] 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
[0035] [Fig. 1] est une vue schématique d’une installation de laminage comprenant un laminoir 20 cylindres, et un système robotisé connu de l’état de la technique comprenant un robot comprenant un chariot déplaçable le long de premiers rails, et un rack avec un premier châssis déplaçable le long de seconds rails, parallèlement aux rails du robot, sensiblement suivant la direction transversale Y, et le déplacement perpendiculaire grâce à un second châssis déplaçable par rapport au premier châssis suivant la direction X.
Fig. 2
[0036] [Fig. 2] est une vue schématique montrant la dépose d’un cylindre extrait du laminoir par le recul du chariot, et son dépôt dans le rack mobile positionné intermédiaire entre le laminoir et le robot. Fig. 3
[0037] [Fig. 3] est une vue de l’installation de laminage selon la présente divulgation, le système de saisie du robot équipé d’un système de préhension pour la saisie des cylindres de travail. Fig. 4
[0038] [Fig. 4] est une vue de l’installation de laminage selon la présente divulgation, le système de saisie du robot verrouillant un embout solidaire d’un second cylindre intermédiaire.
Fig. 5 [0039] [Fig. 5] est une vue de coupe, illustrant le second cylindre intermédiaire, et son embout.
Fig. 6
[0040] [Fig. 6] est une vue de coupe, selon un plan vertical parallèle au plan YZ, illustrant la prise d’un second cylindre intermédiaire par le robot dans la cage du laminoir.
Fig. 7
[0041] [Fig. 7] est une vue en perspective du robot, lorsque le système de saisie maintient un ensemble de galets d’appui
Fig. 8 [0042] [Fig. 8] est une vue du robot de la figure 7, selon une coupe partielle.
Fig. 9
[0043] [Fig. 9] est une vue de coupe du système de saisie, selon un plan vertical.
Fig. 10
[0044] [Fig. 10] est vue de coupe du robot, illustrant l’ensemble des actionneurs du robot.
Fig. 11 [0045] [Fig. 11] est vue schématique d’une coupe transversale d’un laminoir 20Hi, les cylindres répartis en un groupe inférieur et un groupe supérieur, comportant chacun dix cylindres dont un cylindre de travail, deux premiers cylindres intermédiaires, trois seconds cylindres intermédiaires, et quatre ensembles de galets d’appui.
Description des modes de réalisation
[0046] 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.
[0047] Aussi, la présente divulgation est relative à un système robotisé 1 d’une installation de laminage d’une bande métallique.
[0048] L‘ installation de laminage comprend un laminoir L présentant une cage de laminoir et un ensemble de cylindres, internes à la cage, y compris deux cylindres de travail 12, optionnellement des cylindres d’appui ou galets d’appui A, B, C, D, E, F, G, H, voire des cylindres intermédiaires en particulier des premiers cylindres intermédiaires 13 et des seconds cylindres intermédiaire 14,15.
[0049] Le laminoir peut être un laminoir 20Hi, à vingt cylindres. Comme représenté schématiquement à la figure 11 , les cylindres sont répartis en un groupe inférieur Gi et un groupe supérieur Gs ; plus précisément ces groupe Gi et Gs présentent un agencement symétrique et comportent chacun dix cylindres dont un cylindre de travail 12, deux premiers cylindres intermédiaires 13, trois seconds cylindres intermédiaires 14, 15, et quatre cylindres d’appui, ou ensemble de 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 et H pour le groupe inférieur Gi.
[0050] La cage de laminoir présente une ouverture d’accès, éventuellement fermée par un système de porte, la bande métallique Bm s’étendant longitudinalement suivant une direction X, horizontale, et transversalement selon une direction Y, horizontale, la direction Y étant parallèle aux axes des cylindres du laminoir. [0051] Le système robotisé 1 convient pour assurer les opérations de changement de cylindres du laminoir, par extraction des cylindres usés de la cage du laminoir et/ou insertion de cylindres neufs (ou rectifiés) dans la cage du laminoir, ledit système robotisé comprenant 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 de l’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 les roues 20,
- un deuxième châssis 3 et un premier système de glissière G1 reliant le deuxième châssis 3 et le première 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 4 et un deuxième système de glissière G2 reliant la 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.
[0052] De manière notable, le système robotisé comprend encore 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 vertical Av, configurés pour entraîner la rotation du quatrième châssis 5 par rapport au troisième châssis 4, sous l’action de quatrième moyens moteurs M4, ainsi qu’un système de saisie 6, embarqué sur le quatrième châssis 5.
[0053] Le système de saisie 6 peut comprendre un actionneur configuré pour commander le verrouillage et le déverrouillage de la saisie d’un embout Eb solidaire d’un cylindre. Alternativement, le système de saisie est configuré pour saisir un embout d’un système de préhension d’un cylindre du laminoir. Le système de préhension peut être, à titre d’exemple, l’outil convenant pour le changement des cylindres de travail décrit dans la demande de brevet FR 2002381 déposée le 10 mars 2020 par la présente Demanderesse. [0054] Selon la présente divulgation, le système robotisé 1 est configuré pour assurer l’extraction d’un cylindre, par la saisie de l’embout solidaire du cylindre, ou encore par la saisie du cylindre par le système de préhension verrouillé par le système de saisie, avec dépose du cylindre de préférence sur un rack Ra, latéralement aux rails Ra1 , après pivotement du cylindre par rotation du quatrième châssis 5 par rapport au troisième châssis 4 autour de l’axe de rotation vertical Av, engendré par les quatrièmes moyens moteurs M4. Lorsque le cylindre est déposé sur le rack Ra par le système robotisé, le cylindre s’étend longitudinalement suivant la direction X.
[0055] Eventuellement, le système de saisie 6 peut être articulé au quatrième châssis 5 selon un second axe d’articulation Ah, horizontal perpendiculaire à l’axe de rotation verticale 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 comporte encore des cinquièmes moyens moteurs M5 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 Ah.
[0056] Une telle possibilité de réglage offerte par le second axe de rotation Ah horizontal et les cinquièmes moyens moteurs M5 permet de régler l’inclinaison du cylindre saisi lorsque retiré ou inséré dans la cage du laminoir. On ajuste de l’inclinaison de sorte que le cylindre saisi soit parallèle aux axes des autres cylindres. Un tel ajustement permet d’éviter les collisions et/ou marquages du cylindre retiré par le système robotisé lors de son extraction ou de son insertion dans la cage du laminoir.
[0057] Ainsi, et lorsque le cylindre est extrait (ou inséré) du laminoir, le cylindre est orienté suivant la direction Y maintenu par le système de saisie 5 à son extrémité du côté de l’ouverture d’accès du laminoir.
[0058] Le pivotement à 90° du cylindre autour de l’axe de rotation verticale Av, (dit premier axe de rotation), permet de déposer le cylindre sur le rack Ra qui est disposé latéralement au système robotisé, et en particulier latéralement aux rails Ra1 . L’installation de laminage selon la présente divulgation est donc dépourvue de système de rack motorisé configuré pour venir se positionner entre le système robotisé et le laminoir, et contrairement à l’état de la technique illustré aux figures 1 et 2.
[0059] Le rack est de préférence positionné sur un châssis support Cha, en laissant une allée de maintenance AL suivant la direction X, le long de l’ouverture d’accès du laminoir, cette allée de maintenance se poursuivant entre le châssis support Cha et la cage du laminoir.
[0060] En particulier, ladite installation peut comprendre au moins un rack de chargement/déchargement Ra, positionné de préférence de manière amovible en simple appui sur le châssis-support Cha.
[0061] Ce châssis support Cha est de préférence ancré au sol en une position d’ancrage à distance du laminoir selon la direction Y transversale, libérant ladite allée de maintenance AL suivant la direction X, le long de l’ouverture d’accès du laminoir. On remarque encore que le châssis support Cha est disposé latéralement aux rails Ra1 le long desquels se déplace le chariot du système robotisé.
[0062] Avantageusement, le système robotisé est configuré pour déposer le cylindre sur un rack de chargement/déchargement Ra reposant sur le châssis support Cha en une position d’ancrage, une fois que le cylindre saisi est pivoté par le quatrième moteur M4 de 90° par rapport à la position du cylindre lors de l’extraction.
[0063] Ledit au moins rack Ra est configuré comme un composant amovible du châssis support Cha. Le rack peut être manipulé de préférence par un véhicule tel qu’un véhicule auto guidé (acronyme en anglais « AGV » pour Automated Guided Vehicle ») ou encore alternativement par le palan du pont roulant de l’installation de laminage.
[0064] En particulier, ledit au moins un rack peut comprendre :
- un (premier) rack configuré pour le support des cylindres de travail 12,
- un (deuxième) rack configuré pour le supportées premiers cylindres intermédiaires 13,
- un (troisième) rack configuré pour le support des seconds cylindres intermédiaires 14,15,
- un (quatrième) rack configuré pour le support des ensembles des galets d’appui A, B, C, D, E, F.
[0065] Les différents racks (notamment premier, deuxième, troisième et quatrième) présentent de préférence chacun, une pluralité de logements (ou berceaux) sensiblement parallèles entre eux. Les diamètres des logements (ou berceaux) sont adaptés aux cylindres (ou ensemble de galets) à recueillir.
[0066] Les diamètres des logements (ou berceaux) sont différents, en tout ou partie, entre les premier, second, troisième, quatrième racks. Les logements (ou berceaux) dudit au moins rack Ra sont orientés suivant la direction X, lorsque ledit au moins rack Ra repose sur le châssis support Cha.
[0067] Le châssis support Cha peut comprendre un premier support Cha1, et un deuxième support Cha2, respectivement ancrés au sol de manière parallèle suivant la direction Y. Ledit au moins un rack Ra est configuré pour reposer en prenant appui, le châssis support Cha, en reposant simultanément sur le premier support Cha1 et le deuxième support Ch2, au niveau de deux bords opposés du rack Ra.
[0068] Le châssis support Cha est de préférence de longueur, suivant la direction Y supérieure à la dimension dudit au moins rack. La direction Y s’étend suivant une direction horizontale perpendiculaire aux axes des logements du rack. [0069] Le châssis support Cha est alors avantageusement configuré pour permettre de supporter, plusieurs racks, repartis sur le châssis en différentes positions suivant la direction Y. Par exemple, et à la figure 3, le premier support Cha1 et le deuxième support Cha2 du châssis support Cha supportent simultanément trois (premier) racks recevant des cylindres de travail 12, suivant la direction Y. Encore, et la figure 4, le châssis support Cha (en particulier le premier support et le deuxième support) supporte respectivement, deux (premiers) racks recevant des cylindres de travail 12, un (deuxième) rack recevant des premiers cylindres intermédiaires 13, et un (troisième) rack recevant des deuxièmes cylindre intermédiaires 14,15. [0070] On remarque encore que le premier support Cha 1 et le deuxième support Cha2 du châssis support laissent entre eux un dégagement intermédiaire, libre qui peut être traversé par le véhicule de manutention des racks, en particulier autoguidé, (AGV, acronyme anglaise pour « Automated Guided vhicle ») lorsque ce véhicule dépose un rack sur le châssis support Cha, ou au contraire retire un rack. Un tel véhicule de manutention, vient se positionner entre le premier support et le deuxième support pour déposer un rack sur le châssis support Cha lors de la dépose d’un rack, par abaissement d’un organe de levage du véhicule. Lors de l’évacuation des racks, ce véhicule vient se positionner sous le rack à manutentionner en simple appui sur le châssis support, le véhicule alors rentré entre le premier support et le deuxième support, et le soulève, au moyen d’un organe de levage.
[0071] Ce véhicule de manutention de rack peut en particulier déposer un (premier deuxième, troisième ou quatrième) rack, vide de cylindre, destiné à recevoir les cylindres usés retirés par le système robotisé, et/ou encore un (premier deuxième, troisième ou quatrième) rack comportant dans ses logements des cylindres neufs (ou rectifiés) qui sont destinés à être saisis par le système robotisé pour être insérés dans la cage du laminoir.
[0072] Ainsi et lorsque ledit laminoir est un laminoir 20 High, présente par rapport au plan de la bande métallique à laminer:
- deux cylindres de travail 12, y compris un cylindre de travail supérieur et un cylindre de travail inférieur,
- quatre premiers cylindres intermédiaires 13, y compris deux premiers cylindres intermédiaires, supérieurs, en contact avec le cylindre de travail supérieur, et deux premiers cylindres intermédiaires, inférieurs, en contact avec le cylindre de travail inférieur,
- six cylindres deuxièmes cylindres intermédiaires 14,15, y compris trois deuxièmes cylindres intermédiaires, supérieurs, en contact avec les deux premiers cylindres intermédiaires supérieurs, et y trois deuxièmes cylindres intermédiaires inférieurs, en contact avec les deux premiers cylindres inférieures,
- huit ensembles ensemble de galets d’appui, chacun pourvu d’une sellette solidarisé à la cage, y compris quatre ensembles de galets supérieurs A,B,C,D, en appui avec les trois deuxièmes cylindres intermédiaires, supérieurs, et quatre ensembles de galets inférieurs E, F, G, H, en appui avec les trois deuxièmes cylindres intermédiaire, alors ledit système robotisé peut être avantageusement configuré pour changer l’ensemble des cylindres du laminoir, à savoir les deux cylindres de travail 12, les quatre premiers cylindres intermédiaires 13, les six deuxièmes cylindres intermédiaires 14,15 , et les huit ensemble de galets d’appui A à H, en les déposant sur un ou plusieurs rack Ra positionnés en la position d’ancrage du châssis support Cha ancré au sol.
[0073] Le laminoir L peut encore présenter des rampes d’aspersion, y compris deux rampes d’aspersion supérieures, et deux rampes d’aspersion, inférieures ; ledit système robotisé peut alors être configuré pour changer les rampes d’aspersion par saisie d’un embout à l’extrémité des rampes d’aspersion.
[0074] Selon un mode de réalisation, le système de saisie 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 confondu à l’axe du cylindre saisi, par l’intermédiaire de moyens moteurs M6, en particulier de sixième moyens moteurs.
[0075] Le dispositif de verrouillage/déverrouillage 7 peut encore comprendre des (septième) moyens moteur M7 configurés pour passer le dispositif de verrouillage d’un état de verrouillage de l’embout Eb jusqu’à un état de déverrouillage de l’embout. Par exemple, le verrouillage peut être obtenu par le déplacement de mors venant serrer l’embout par effet de coin.
[0076] Les sixième moyen moteurs M6 permettent d’assurer le réglage de l’orientation de l’ensemble de galets d’appui (ou de la rampe d’aspersion) autour d’un axe parallèle à la direction Y. Par exemple, l’ensemble de galets d’appui (ou la rampe d’aspersion) ne peuvent pas être insérés dans la cage de laminoir dans n’importe quelle orientation. [0077] Par exemple, les galets d’appui sont entraînés en rotation par rapport à la sellette via des excentriques, par un arbre portant un pignon récepteur. Les dents de ce pignon doivent être engagées avec les dents d’un pignon entraîneur à l’intérieur de la cage du laminoir. L’ensemble de galets d’appui sont monté rotatifs par apport à la sellette, cette sellette nécessitant d’être engagée en une orientation donnée dans une zone de réception de la cage du laminoir.
[0078] Les sixièmes moyens moteur 6 permettent alors de faire pivoter l’ensemble de galets d’appui, y compris la sellette qui peut être bloquée en rotation avec les galets, par un support amovible (non illustré).
[0079] Le système robotisé selon la présente divulgation est configuré pour la mise en œuvre d’un procédé d’extraction dans lequel on procède à l’extraction d’un cylindre (voire un ensemble de galets d’appui ou encore une rampe d’aspersion), par la saisie d’un embout Eb solidaire d’un cylindre par le système de saisie 6, ou encore par la saisie d’un cylindre par le système de préhension verrouillé par le système de saisie, y compris :
- /a1 / Aligner le système de préhension et/ou le système de saisie 6 avec l’axe du cylindre à saisir par déplacement du système de saisie suivant la direction X par l’action des deuxièmes moyens moteurs M2 et suivant la direction Z par l’action des troisièmes moyens moteurs M3,
- /b1 / Saisir le cylindre par le système de saisie ou ledit système de préhension solidaire du système de saisie après l’avance du chariot suivant les rails Ra1 selon la direction Y sous l’action des premiers moyens moteurs M1 , et en particulier par le verrouillage de l’embout par le dispositif de verrouillage 7, sous l’actionnement des septièmes moteur M7,
- /c1 / Extraire le cylindre hors de la cage du laminoir par le recul du chariot le long des rails suivant la direction Y, sous l’action des premiers moyens moteurs M1 ,
- /d 1 / Pivoter d’un quart de tour le cylindre extrait autour dudit axe de rotation vertical Av sous l’action des quatrièmes moyens moteurs M4, et descendre le cylindre pivoté d’un quart de tour sous l’action des troisièmes moyens moteurs M3 pour assurer la dépose, sur le rack de chargement/déchargement, disposé latéralement aux rails et à la zone de déplacement du chariot, - leM Dessaisir le cylindre, par le recul du système de saisie suivant la direction X, par l’action des deuxièmes moteurs M2, notamment après déverrouillage du dispositif de verrouillage/déverrouillage 7 sous l’action des septièmes moyens moteurs M7.
[0080] Le système robotisé selon la présente divulgation est configuré pour la mise en œuvre d’un procédé d’insertion de cylindre d’une installation de laminage selon la présente divulgation dans lequel on procède à l’insertion d’un cylindre (voire un ensemble de galets d’appui ou encore une rampe d’aspersion), par la saisie d’un embout solidaire d’un cylindre par le système de saisie, ou encore par la saisie d’un cylindre par le système de préhension verrouillé par le système de saisie, y compris :
- /a2/ Aligner le système de préhension et/ou le système de saisie 6 avec l’axe du cylindre à saisir sur le rack de déchargement/ chargement Ra par déplacement du système de saisie 6 suivant la direction Y par l’action des premiers moyens moteurs M1 et suivant la direction Z par l’action des troisièmes moyens moteurs M3,
- /b2/ Saisir le cylindre par le système de saisie ou ledit système de préhension solidaire du système de saisie après l’avance du chariot suivant les rails selon la direction X sous l’action des deuxièmes moyens moteurs M2, en particulier par le verrouillage de l’embout par le dispositif de verrouillage 7, sous l’actionnement des septièmes moteur M7,
- /c2/ Soulever le cylindre du rack suivant la direction Z sous l’action des troisièmes moyens moteurs M3, et pivoter le cylindre extrait autour dudit axe de rotation vertical Av sous l’action des quatrièmes moyens moteurs M4 d’un quart de tour,
- /d2/ aligner l’axe du cylindre dans une position d’alignement dans la cage du laminoir, par déplacement du système de saisie suivant la direction X par l’action des deuxièmes moyens moteurs M2 et suivant la direction Z par l’action des troisièmes moyens moteurs M3
- Ie2l Insérer le cylindre dans la cage du laminoir dans la position d’alignement, par avance du chariot suivant la direction Y par l’action des premiers moyens moteurs M1 ,
- /f2/ Dessaisir le cylindre par le recul du robot suivant la direction Y, par l’action des premiers moteurs M1 et en particulier après le déverrouillage de l’embout par le dispositif de verrouillage 7, sous l’actionnement des septièmes moteur M7.
Application industrielle
[0081] Les présentes solutions techniques peuvent trouver à s’appliquer notamment dans les installations de laminage à froid et en particulier les installations de laminage comprenant un ou plusieurs laminoirs, en particulier des laminoirs 20Hi.
[0082] Le système robotisé selon la présente divulgation permet de procéder au changement des cylindres de travail 12, voire des premiers cylindres intermédiaire 13 et seconds cylindres intermédiaires 14, 15, voire même des ensembles de galets d’appui A, B, C, D, E, F, G, H, ou encore des rampes d’aspersion en augmentant la sécurité des opérations pour les opérateurs.
[0083] L’agencement avec la position dudit au moins un rack sur un châssis support disposé latéralement aux rails, à distance suivant la direction transversale Y permet de laisser libre l’allée de maintenance AL qui peut s’étendre en continu le long des laminoirs lorsque équipés chacun d’un système robotisé selon la présente divulgation.
Liste des signes de référence
[0084] Figure 1 & 2 (Etat de la technique) :
[0085] - Bm. Bande métallique,
- Cy
- L. Laminoir,
- Ro. Robot,
- Ra1 . Rails (robot)
- Ch1 . Premier châssis, (Robot)
- Ch2. Deuxième châssis (Robot),
- Ch3. Troisième châssis (Robot),
- Rac. Système de rack,
- Ra2 : Rails (rack), - Ch11. Premier châssis,
- Ch12. Deuxième châssis.
[0086] Figures 2 à 10 : Invention
- L. Laminoir, - 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),
- Ah. Axe de rotation horizontal entre le système de saisie et le quatrième châssis, - 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
- 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).
[0087] Figures 11 : Agencement de laminoir 20 Hi
- Gi, Gs. Respectivement groupe supérieur et groupe inférieur, - 12. Cylindres de travail,
- 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.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Système robotisé (1 ) pour une installation de laminage d’une bande métallique, ladite installation comprenant un laminoir (L) présentant une cage de laminoir et un ensemble de cylindres, internes à la cage, y compris deux cylindres de travail (12), des cylindres d’appui ou galets d’appui (A, B, C, D, E, F, G, H), voire des cylindres intermédiaires en particulier des premiers cylindres intermédiaires (13) et des seconds cylindres intermédiaire (14,15), la cage de laminoir présentant une ouverture d’accès, éventuellement fermée par un système de porte, la bande métallique (Bm) s’étendant longitudinalement suivant une direction X, horizontale, et transversalement selon une direction Y, horizontale, la direction Y étant parallèle aux axes des cylindres du laminoir, et dans lequel ledit système robotisé (1) convient pour assurer les opérations de changement de cylindres du laminoir, par extraction des cylindres usés de la cage du laminoir et/ou insertion de cylindres neufs ou rectifiés dans la cage du laminoir, ledit système robotisé comprenant 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 de l’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 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 (4) et 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), caractérisé en ce qu’il comprend :
- 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) ,
- un système de saisie (6), embarqué sur le quatrième châssis (5) comprenant un actionneur configuré pour commander le verrouillage et le déverrouillage de la saisie d’un embout (Eb) solidaire d’un cylindre, ou encore la saisie d’un embout d’un système de préhension d’un cylindre du laminoir, et dans lequel le système robotisé (1) est configuré pour assurer l’extraction d’un cylindre, par la saisie de l’embout solidaire du cylindre, ou encore par la saisie du cylindre par le système de préhension verrouillé par le système de saisie, avec dépose du cylindre, latéralement aux rails, après pivotement du cylindre par rotation du quatrième châssis (5) par rapport au troisième châssis (4) autour de l’axe de rotation vertical (Av).
[Revendication 2] Système robotisé, selon la revendication 1 , dans lequel le système de saisie (6) est articulé au quatrième châssis selon un second axe d’articulation horizontal (Ah) perpendiculaire à l’axe de rotation verticale (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.
[Revendication 3] Système robotisé, selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système de saisie (6) comprend 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 confondu à l’axe du cylindre saisi, 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.
[Revendication 4] Installation de laminage comprenant un système robotisé (1 ) selon l’une des revendications précédentes et un dit laminoir comprenant ladite cage et ledit ensemble de cylindres, internes à la cage, y compris les deux cylindres de travail (12), les cylindres d’appui ou les galets d’appui (A, B,C,D, E, F, G, H), voire les cylindres intermédiaires en particulier les premiers cylindres intermédiaires (13) et les seconds cylindres intermédiaires (14,15), la cage de laminoir présentant ladite ouverture d’accès, éventuellement fermée par le système de porte, la bande métallique Bm s’étendant longitudinalement suivant une direction X, horizontale, et transversalement selon une direction Y, horizontale, parallèle aux axes des cylindres du laminoir et et dans laquelle ladite installation comprend un rack de chargement/déchargement (Ra), positionné amovible sur un châssis-support (Cha) ancré au sol en une position d’ancrage à distance du laminoir selon la direction Y transversale et latéralement aux rails (Ra1 ), libérant une allée de maintenance (AL) suivant la direction X, le long de l’ouverture d’accès du laminoir, le rack (Ra) reposant sur le châssis support (Cha) présentant des logements, orientés suivant la direction X, et dans lequel le système robotisé est configuré pour déposer le cylindre, sur le rack de chargement/déchargement (Ra) reposant sur le châssis support (Cha), après pivotement du cylindre par rotation du quatrième châssis (5) par rapport au troisième châssis (4) autour de l’axe de rotation vertical (Av), le cylindre alors orienté suivant la direction X .
[Revendication 5] Installation de laminage selon la revendication 4 dans lequel le châssis support (Cha) est de longueur, suivant la direction Y supérieure à la dimension dudit au moins rack (Ra), la direction Y alors perpendiculaire aux axes de logements dudit au moins rack (Ra), ledit châssis support (Cha) configuré pour supporter plusieurs racks, repartis sur la longueur du châssis support (Cha) en différentes positions suivant la direction Y.
[Revendication 6] Installation de laminage selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle le châssis support (Cha) comprend un premier support (Cha1 ), et un deuxième support (Cha2), respectivement ancrés au sol de manière parallèle suivant la direction Y et dans laquelle ledit au moins un rack (Ra) est configuré pour reposer en prenant appui, le châssis support Cha, en reposant simultanément sur le premier support et le deuxième support, au niveau de deux bords opposés du rack (Ra) et dans laquelle le premier support Cha 1 et le deuxième support Cha2 du châssis support laissent entre eux un dégagement intermédiaire libre configuré pour être traversé par un véhicule de manutention de rack, en particulier un véhicule autoguidé, lorsque ce véhicule dépose un rack sur le châssis support, (Cha) par exemple rack vide de cylindre destiné à recevoir les cylindres usés retirés par le système robotisé, et/ou encore un rack comportant dans ses logements des cylindres neuf (ou rectifiés) destinés à être saisis par le système robotisé pour être insérés dans la cage du laminoir.
[Revendication 7] Installation de laminage selon l’une des revendications 4 à 6, dans laquelle ledit laminoir est un laminoir 20 High, présentant par rapport au plan de la bande métallique à laminer:
- deux cylindres de travail (12), y compris un cylindre de travail supérieur et un cylindre de travail inférieur,
- quatre premiers cylindres intermédiaires (13), y compris deux premiers cylindres intermédiaires, supérieurs, en contact avec le cylindre de travail supérieur, et deux premiers cylindres intermédiaires, inférieurs, en contact avec le cylindre de travail inférieur,
- six cylindres deuxièmes cylindres intermédiaires (14,15), y compris trois deuxièmes cylindres intermédiaires, supérieurs, en contact avec les deux premiers cylindres intermédiaires supérieurs, et y trois deuxièmes cylindres intermédiaires inférieurs, en contact avec les deux premiers cylindres inférieures,
- huit ensembles ensemble de galets d’appui, chacun pourvu d’une sellette solidarisée à la cage, y compris quatre ensembles de galets supérieurs (A,B,C,D), en appui avec les trois deuxièmes cylindres intermédiaires, supérieurs, et quatre ensembles de galets inférieurs (E, F, G, H), en appui avec les trois deuxièmes cylindres intermédiaire, et dans laquelle ledit système robotisé est configuré pour changer l’ensembles des cylindres du laminoir, à savoir les deux cylindres de travail, les quatre premiers cylindres intermédiaires, les six deuxièmes cylindres intermédiaires, et les huit ensembles de galets d’appui, en les déposant sur un ou plusieurs rack (Ra) positionné sen la position d’ancrage du châssis support (Cha) ancré au sol.
[Revendication 8] Installation de laminage selon la revendication 7, dans laquelle le laminoir (L) présentant des rampes d’aspersion, y compris deux rampes d’aspersion supérieures, et deux rampes d’aspersion, inférieures, et dans lequel ledit système robotisé est configuré pour changer les rampes d’aspersion.
[Revendication 9] Procédé d’extraction de cylindre mis en œuvre dans une installation de laminage selon l’une des revendications 4 à 8 dans lequel on procède à l’extraction d’un cylindre, par la saisie d’un embout (Eb) solidaire d’un cylindre par le système de saisie (6), ou encore par la saisie d’un cylindre par le système de préhension verrouillé par le système de saisie, y compris :
- /a1 / Aligner le système de préhension et/ou le système de saisie (6) avec l’axe du cylindre à saisir par déplacement du système de saisie suivant la direction X par l’action des deuxièmes moyens moteurs (M2) et suivant la direction Z par l’action des troisièmes moyens moteurs (M3),
- /b1 / Saisir le cylindre par le système de saisie ou ledit système de préhension solidaire du système de saisie après l’avance du chariot suivant les rails selon la direction Y sous l’action des premiers moyens moteurs (M1 ),
- /c1 / Extraire le cylindre hors de la cage du laminoir par le recul du chariot le long des rails suivant la direction Y, sous l’action des premiers moyens moteurs (M1 ),
- /d 1 / Pivoter d’un quart de tour le cylindre extrait autour dudit axe de rotation verticale (Av) sous l’action des quatrièmes moyens moteurs (M4), et descendre le cylindre pivoté d’un quart de tour sous l’action des troisièmes moyens moteurs (M3) pour assurer la dépose, sur le rack de chargement/déchargement, disposé latéralement aux rails et à la zone de déplacement du chariot,
- /e1 / Dessaisir le cylindre par le recul du système de saisie (6) suivant la direction X, par l’action des deuxièmes moteurs (M2).
[Revendication 10] Procédé d’insertion de cylindre mis en œuvre dans une installation de laminage selon l’un des revendications 4 à 8 dans lequel on procède à l’insertion d’un cylindre, par la saisie d’un embout solidaire d’un cylindre par le système de saisie, ou encore par la saisie d’un cylindre par le système de préhension verrouillé par le système de saisie, y compris : - /a2/ Aligner le système de préhension et/ou le système de saisie (6) avec l’axe du cylindre à saisir sur le rack de déchargement/ chargement (Ra) par déplacement du système de saisie (6) suivant la direction Y par l’action des premiers moyens moteurs (M1) et suivant la direction Z par l’action des troisièmes moyens moteurs (M3),
- /b2/ Saisir le cylindre par le système de saisie ou ledit système de préhension solidaire du système de saisie après l’avance du chariot suivant les rails selon la direction X sous l’action des deuxièmes moyens moteurs (M2),
- /c2/ Soulever le cylindre du rack suivant la direction Z sous l’action des troisièmes moyens moteurs (M3), et pivoter le cylindre extrait autour dudit axe de rotation vertical (Av) sous l’action des quatrièmes moyens moteurs (M4) d’un quart de tour,
- /d2/ Aligner l’axe du cylindre dans une position d’alignement dans la cage du laminoir, par déplacement du système de saisie suivant la direction X par l’action des deuxièmes moyens moteurs (M2) et suivant la direction Z par l’action des troisièmes moyens moteurs (M3)- Ie2l Insérer le cylindre dans la cage du laminoir dans la position d’alignement, par avance du chariot suivant la direction Y par l’action des premiers moyens moteurs (M1),
- /f2/ Dessaisir le cylindre par le recul du robot suivant la direction Y, par l’action des premiers moteurs (M1).
PCT/FR2022/050742 2021-04-21 2022-04-20 Système robotisé pour laminoir WO2022223927A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22722868.1A EP4326452A1 (fr) 2021-04-21 2022-04-20 Système robotisé pour laminoir
US18/556,410 US20240181512A1 (en) 2021-04-21 2022-04-20 Robotic System for a Rolling Mill

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2104141 2021-04-21
FR2104141A FR3122108B1 (fr) 2021-04-21 2021-04-21 Système robotisé pour laminoir

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022223927A1 true WO2022223927A1 (fr) 2022-10-27

Family

ID=76730716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2022/050742 WO2022223927A1 (fr) 2021-04-21 2022-04-20 Système robotisé pour laminoir

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240181512A1 (fr)
EP (1) EP4326452A1 (fr)
CN (2) CN218775390U (fr)
FR (1) FR3122108B1 (fr)
WO (1) WO2022223927A1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3144531A1 (fr) 2023-01-03 2024-07-05 Fives Dms Procédé de changement de cylindre(s) de travail dans un laminoir et outil de saisie convenant pour la mise en œuvre du procédé
FR3145502A1 (fr) * 2023-02-08 2024-08-09 Fives Dms Système de rack, installation de laminage comportant un tel système et procédé mis en œuvre par un tel système

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2002381A1 (fr) 1968-02-22 1969-10-17 Landis & Gyr Ag
JPS6349312A (ja) * 1986-08-19 1988-03-02 Nippon Steel Corp 圧延ロ−ル交換方法
US5193377A (en) 1991-08-23 1993-03-16 T. Sendzimir, Inc. Crown adjustment systems on cluster mills
US5471859A (en) 1992-07-20 1995-12-05 T. Sendzimir, Inc. Cluster mill crown adjustment system
CN102601120B (zh) * 2012-03-23 2015-07-29 高宇笙 轧机的自动换辊和调整装置及其操作方法
EP3441327A1 (fr) * 2017-08-09 2019-02-13 Air Vol, S.A. Grue empileuse roulante
FR3095140A1 (fr) * 2019-04-16 2020-10-23 Redex Dispositif de manutention d’un cylindre de laminoir

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2002381A1 (fr) 1968-02-22 1969-10-17 Landis & Gyr Ag
JPS6349312A (ja) * 1986-08-19 1988-03-02 Nippon Steel Corp 圧延ロ−ル交換方法
US5193377A (en) 1991-08-23 1993-03-16 T. Sendzimir, Inc. Crown adjustment systems on cluster mills
US5471859A (en) 1992-07-20 1995-12-05 T. Sendzimir, Inc. Cluster mill crown adjustment system
CN102601120B (zh) * 2012-03-23 2015-07-29 高宇笙 轧机的自动换辊和调整装置及其操作方法
EP3441327A1 (fr) * 2017-08-09 2019-02-13 Air Vol, S.A. Grue empileuse roulante
FR3095140A1 (fr) * 2019-04-16 2020-10-23 Redex Dispositif de manutention d’un cylindre de laminoir

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3144531A1 (fr) 2023-01-03 2024-07-05 Fives Dms Procédé de changement de cylindre(s) de travail dans un laminoir et outil de saisie convenant pour la mise en œuvre du procédé
EP4397422A1 (fr) 2023-01-03 2024-07-10 Fives DMS Procédé de changement de cylindre(s) de travail dans un laminoir et outil de saisie convenant pour la mise en oeuvre du procédé
FR3145502A1 (fr) * 2023-02-08 2024-08-09 Fives Dms Système de rack, installation de laminage comportant un tel système et procédé mis en œuvre par un tel système
EP4414095A1 (fr) 2023-02-08 2024-08-14 Fives DMS Système de rack, installation de laminage comportant un tel système et procédé mis en oeuvre par un tel système

Also Published As

Publication number Publication date
US20240181512A1 (en) 2024-06-06
FR3122108A1 (fr) 2022-10-28
EP4326452A1 (fr) 2024-02-28
CN115213232A (zh) 2022-10-21
CN218775390U (zh) 2023-03-31
FR3122108B1 (fr) 2023-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022223927A1 (fr) Système robotisé pour laminoir
EP1954417B1 (fr) Procede de gestion des cylindres dans un atelier de laminage et installation pour sa mise oeuvre
EP0201395B2 (fr) Dispositif d'assemblage destinés notamment aux lignes capacitaires de carrosseries
EP2117741B1 (fr) Procédé et dispositif de démontage des équipages de planage dans une planeuse a rouleaux multiples
WO2012072274A1 (fr) Installation pour et methode de changement des cylindres et/ou grappes d'une cage de laminage; systeme de verrouillage et de clamage; cage de laminage comprenant de tels systemes
CA2250498C (fr) Dispositif de changement des cylindres de travail et/ou des cylindres intermediaires d'une cage de laminoir, et ratelier de stockage pour un tel dispositif
FR2565873A1 (fr) Procede et dispositif d'echange de formes de presse a cintrer
LU88144A1 (fr) Installation pour garnir d'une maçonnerie de briques une paroi intérieure d'une enceinte
EP3445506B1 (fr) Procede et installation de changement des cylindres d'un laminoir
WO2004041627A1 (fr) Convoyeur aerien a bras pendulaires entraines suivant un circuit en boucle fermee
EP4117835B1 (fr) Outil et procédé de changement de cylindre de travail dans laminoir
WO2014080118A1 (fr) Train et procédé de renouvellement de rails ferroviaires
EP1806186B2 (fr) Installation de laminage
EP4414095A1 (fr) Système de rack, installation de laminage comportant un tel système et procédé mis en oeuvre par un tel système
FR3144530A1 (fr) Outil et procédé de changement de cylindre de travail dans un laminoir
EP4397422A1 (fr) Procédé de changement de cylindre(s) de travail dans un laminoir et outil de saisie convenant pour la mise en oeuvre du procédé
EP3617131A1 (fr) Chape, système de levage et posage comprenant une telle chape et procédé de levage et posage d'un véhicule
EP0072765A1 (fr) Dispositif de changement d'outillage de laminoir à pas de pélerin
FR2624484A1 (fr) Magasin a rouleaux pour rouleaux de supercalandres
FR2718666A1 (fr) Dispositif de manipulation et de transfert d'objets d'un poste fixe à un poste mobile.
FR2692179A1 (fr) Installation de remplacement de cylindres.
EP0329527A1 (fr) Dispositif de pose et de dépose des outils d'une brocheuse verticale

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22722868

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18556410

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022722868

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022722868

Country of ref document: EP

Effective date: 20231121