EP0942814B1 - Automated device for maintaining wooden elements on a pressing table for assembling them - Google Patents

Abstract

Automated device for maintaining and assembling wooden elements on a pressing table. The device comprises a mobile gantry adapted to be movably mounted to a pressing table. The mobile gantry has at least one motor driven pressing jack and a rail. A motor driven motoring unit is slidably mounted to the rail. A plurality of spindles are arranged on the rail. A plurality of saw logs are mounted to the spindles, each saw log having a ring-shaped groove, an elastic element, and a bore for receiving a spindle. The plurality of spindles constitute a magazine for storing the plurality of saw logs. The motoring unit includes a vertically mobile rod comprising one of a single rod and a double rod. The vertically mobile rod comprises a lower end having a clamp adapted to remove a saw log from a spindle. The clamp comprises a U-shaped plate having an opening which is adapted to engage the ring-shaped groove of a saw log, the clamp comprising an elastic element adapted to engage the saw log. A computer system is also included for operating the mobile gantry, the motoring unit, and the jack.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif automatisé de maintien d'éléments en bois sur une table de pressage en vue de leur assemblageThe subject of the present invention is a automated device for holding wooden elements on a pressing table for their assembly

Il est destiné à la fabrication de divers types d'assemblages tels qu'éléments de charpente, et en particulier de fermes préfabriquées de dimensions limitées connues sous le nom de "fermettes", et très largement utilisées en construction traditionnelle pour le soutien des toitures inclinées.It is intended for the manufacture of various types of assemblies such as structural elements, and particular of prefabricated trusses of dimensions limited known as "farmhouses", and very widely used in traditional construction for support for pitched roofs.

Les fermettes sont réalisées par l'assemblage en triangle, sur une table de pressage, de deux arbalétriers et d'un entrait renforcés par des pièces de triangulation judicieusement disposées. Les constituants de la fermette sont disposés sur la table de pressage et généralement maintenus par des butées mobiles coulissants dans des rainures du plateau métallique de la table et bloqués par vissage. Des "connecteurs" constitués de plaques métalliques à griffes sont alors enfoncés aux points de jonction à l'aide de vérins mobiles portés par un portique coulissant longitudinalement au-dessus de la table.The farms are made by assembling in a triangle, on a pressing table, two crossbowmen and entry reinforced by pieces of judiciously arranged triangulation. The components of the farmhouse are arranged on the pressing table and generally held by sliding sliding stops in grooves on the metal table top and blocked by screwing. "Connectors" made up of metal claw plates are then pressed into the junction points using mobile cylinders carried by a gantry sliding longitudinally above the table.

Le plus souvent les réglages et le calage des fermettes, ainsi que la commande du pressage par vérins se font à la main. Les bois sont positionnés sur la table et maintenus par les butées mises en place manuellement ; les connecteurs sont alors préenfoncés à l'aide d'un marteau, puis l'opérateur positionne les vérins au-dessus des connecteurs et actionne une manette permettant le pressage par descente desdits vérins. L'inconvénient est que les opérations de réglages étant manuelles, le temps nécessaire est important, entraínant des coûts de main d'oeuvre élevés, et le matériel utilisé (butées mobiles, rails) est endommagé rapidement.Most often the settings and timing of farms, as well as the control of pressing by cylinders are done by hand. The woods are positioned on the table and maintained by the stops placed manually; the connectors are then pre-pressed using a hammer, then the operator positions the cylinders above connectors and operates a joystick allowing pressing down said cylinders. The downside is as the adjustment operations are manual, the time necessary is important, resulting in labor costs work, and the equipment used (movable stops, rails) is damaged quickly.

Le brevet français N° 2 693 148 déposé par MM. DEBANNE ET PORTALIER décrit un dispositif permettant d'effectuer automatiquement la mise en position des butées de maintien dans les rainures du plateau métallique de la table grâce à une unité motorisée pilotée par un ensemble informatique contrôlant également les mouvements du portique mobile et des vérins de pressage.French Patent No. 2,693,148 filed by MM. DEBANNE ET PORTALIER describes a device allowing automatically position the retaining stops in the grooves of the plate metal table thanks to a motorized unit controlled by a computer system also controlling the movements of the mobile gantry and the jacks pressing.

Cet équipement présente l'inconvénient de nécessiter une table d'un type bien déterminé, équipée de rainures usinées dans le plateau, ce qui rend son coût de fabrication élevé. En outre, le déplacement longitudinal d'une butée doit se faire en trois temps pour aller tout d'abord à l'extrémité de la rainure transversale dans laquelle elle se trouve initialement, puis longer une rainure longitudinale située en bordure de la table, puis enfin emprunter une nouvelle rainure transversale. En cas de déréglage, les risques de détérioration des butées, des rainures ou du mandrin sont importants.This equipment has the disadvantage of require a table of a specific type, equipped with machined grooves in the tray, making its cost of high manufacturing. In addition, the longitudinal displacement a stop must be done in three stages to go all first at the end of the transverse groove in which it is initially, then follow a longitudinal groove located at the edge of the table, then finally take a new transverse groove. In case adjustment, the risks of deterioration of the stops, grooves or mandrel are important.

Le brevet N° 2 707 546, au nom de M. Christian DEBANNE, décrit un dispositif permettant d'utiliser une table de type quelconque, autorisant des déplacements sans contrainte des éléments de maintien sur toute la surface du plateau et minimisant les conséquences de défaillances éventuelles du mandrin ou du système informatique. Ce dispositif utilise, pour le maintien des pièces à assembler, des plots constitués de blocs cylindriques équipés en partie inférieure de pointes s'enfonçant dans un plateau de bois recouvrant la table de pressage, ces plots étant mis en place au moyen d'un mandrin mobile creux pourvu sur sa face interne d'ergots pouvant coulisser dans des rainures en "L" prévues à la périphérie des plots et agencées de manière à ce que ceux-ci puissent être libérés ou rendus solidaires du mandrin en faisant effectuer à ce dernier une rotation d'une fraction de tour dans un sens ou dans l'autre.Patent No. 2,707,546, in the name of Mr. Christian DEBANNE, describes a device making it possible to use a any type of table, allowing movement unconstrained holding elements over the entire plateau surface and minimizing the consequences of possible mandrel or system failures computer science. This device uses, for the maintenance of parts to be assembled, blocks made of blocks cylindrical fitted at the bottom with spikes sinking into a wooden tray covering the table pressing, these pads being put in place by means of a hollow mobile mandrel provided on its inner face with lugs can slide in "L" grooves provided in the periphery of the studs and arranged so that these can be released or made united with the mandrel by rotating the latter a fraction of a turn one way or the other.

Non seulement la combinaison des mouvements de rotation et de translation entraíne le risque de diminuer la fiabilité du système, mais le positionnement du mandrin au-dessus d'un plot demande une grande précision, qui ne peut être obtenue qu'en ralentissant fortement les mouvements horizontaux du mandrin. Surtout, le déplacement d'une série de plots pour réaliser une nouvelle configuration nécessite de nombreux mouvements de l'unité motorisée et du portique en raison du fait que chaque plot doit être amené à son nouvel emplacement avant que le système ne puisse retourner chercher le plot suivant.Not only the combination of the movements of rotation and translation entails the risk of decreasing system reliability but the positioning of the mandrel above a stud requires great precision, which can only be achieved by greatly slowing down horizontal movements of the mandrel. Especially the moving a series of studs to make a new configuration requires many movements motorized unit and gantry due to the fact that each stud must be brought to its new location before the system can return to find the stud next.

Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients. Il permet, outre l'utilisation d'une table de type quelconque, de déplacer une série de plots très rapidement et présente un grande fiabilité grâce à la suppression des mouvements de rotation du système de saisie des plots.The device according to the present invention has aim to remedy these drawbacks. It allows, in addition to using a table of any type, move a series of studs very quickly and present high reliability thanks to the elimination of movements rotation of the stud entry system.

Il est constitué d'une table de pressage avec plateau en bois et un portique mobile comportant un magasin de stockage des plots constitués de broches verticales montées sous un rail fixé latéralement sur le portique et sur lesquelles peuvent être enfilés les plots qui comportent un alésage vertical avec billes à ressort assurant leur maintien grâce à des rainures prévues sur les broches, une unité motorisée coulissant sur le rail, destinée à la mise en place, au retrait et au stockage des plots, étant équipée d'une pince mobile verticalement comportant une ouverture latérale en forme de U apte à s'insérer dans des gorges annulaires aménagées à la périphérie des plotsIt consists of a pressing table with wooden tray and a mobile gantry comprising a pad storage store made up of pins vertical mounted under a rail fixed laterally on the gantry and on which the studs can be threaded which have a vertical bore with spring balls ensuring their maintenance thanks to grooves provided on the pins, a motorized unit sliding on the rail, intended for placement, removal and storage studs, being equipped with a vertically movable clamp having a U-shaped side opening suitable for fit into annular grooves fitted at the periphery of the studs

Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de la présente demande de brevet :

la figure 1 représente une table de pressage vue de dessus, avec une fermette en place,

la figure 2 montre ladite table vue en bout, suivant la flèche A de la figure 1,

la figure 3 est un agrandissement du détail B de la figure 2,

La figure 4 est une vue axonométrique à une échelle différente représentant la pince de l'unité motorisée à proximité d'une broche portant des plots,

La figure 5 montre en coupe axiale un plot l'extrémité inférieure d'une broche

et les figures 6 et 7 représentent dans les mêmes conditions deux variantes de broches sur lesquelles sont stockés des plots.

In the appended drawings, given by way of nonlimiting examples of embodiments of the subject of this patent application:

FIG. 1 represents a pressing table seen from above, with a farmhouse in place,

FIG. 2 shows said table seen at the end, along arrow A of FIG. 1,

FIG. 3 is an enlargement of detail B of FIG. 2,

FIG. 4 is an axonometric view on a different scale representing the clamp of the motorized unit near a pin carrying studs,

Figure 5 shows in axial section a stud the lower end of a pin

and FIGS. 6 and 7 show, under the same conditions, two variants of pins on which studs are stored.

Le dispositif, figures 1 à 7, est monté sur une table de pressage 1 comportant un portique mobile 2 perpendiculaire à ladite table et se déplaçant longitudinalement au-dessus de celle-ci.The device, Figures 1 to 7, is mounted on a pressing table 1 comprising a mobile gantry 2 perpendicular to said table and moving longitudinally above it.

Le plateau 3 de la table de pressage 1 est en bois,sans rainures, et peut consister par exemple en une plaque de bois massif, de contreplaqué ou d'aggloméré recouvrant toute la surface d'une table métallique. Des plots 4 de maintien des pièces à assembler peuvent être fixées en position grâce à des pointes 5 disposées à leur partie inférieure et s'enfonçant dans le bois du plateau.The plate 3 of the pressing table 1 is in wood, without grooves, and can consist for example of a solid wood, plywood or chipboard covering the entire surface of a metal table. Of studs 4 for holding the parts to be assembled can be fixed in position thanks to spikes 5 arranged at their lower part and sinking into the wood of the tray.

Le portique mobile 2 comporte un ou plusieurs vérins 6 dont l'un au moins peut se mouvoir transversalement à l'axe longitudinal de la table 1. Le rôle de ces vérins est d'exercer une forte pression de haut en bas en direction du plateau 3.The mobile gantry 2 includes one or more cylinders 6 of which at least one can move transversely to the longitudinal axis of table 1. The role of these cylinders is to exert a strong pressure of up and down towards the platform 3.

Après positionnement des plots 4 de maintien, les pièces constitutives des fermettes 7 sont disposées sur le plateau 3, les connecteurs 8 sont pré-enfoncés manuellement, puis le portique mobile 2 et un vérin 6 sont déplacés successivement au-dessus de chaque connecteur avant d'actionner ledit vérin pour un serrage définitif.After positioning the holding pads 4, the component parts of the farms 7 are arranged on the plate 3, the connectors 8 are pre-inserted manually, then the mobile gantry 2 and a jack 6 are moved successively above each connector before actuating said cylinder for tightening final.

Le portique 2 est équipé latéralement d'un rail 9 perpendiculaire à l'axe de la table de pressage 1, sur lequel coulisse une unité motorisée 10 pouvant être positionnée au-dessus de n'importe quel point du plateau 3. Cette unité motorisée comporte une tige 11 simple ou double, mobile verticalement et terminée à sa partie inférieure par une pince 12 constituée d'une platine horizontale présentant une ouverture latérale en forme de U déterminée pour pouvoir s'insérer dans des gorges annulaires 13 aménagées à la périphérie des plots 4. Cette ouverture comporte un élément élastique 14, tel que bille à ressort, déterminé pour maintenir un plot dans la pince 12 tout en permettant son insertion ou son extraction en exerçant un léger effort.Portico 2 is laterally equipped with a rail 9 perpendicular to the axis of the pressing table 1, on which slides a motorized unit 10 which can be positioned above any point on the board 3. This motorized unit comprises a simple rod 11 or double, vertically movable and partly finished lower by a clamp 12 consisting of a plate horizontal with a side opening in the shape of U determined to be able to fit into grooves annulars 13 arranged at the periphery of the pads 4. This opening comprises an elastic element 14, such as spring ball, determined to hold a stud in the clamp 12 while allowing its insertion or extraction by exerting a slight effort.

Au-dessous du rail 9, sont montées plusieurs broches 15 verticales comportant chacune une série de rainures circulaires 16 réparties sur sa hauteur. Ces broches constituent un magasin de stockage des plots 4 qui comportent un alésage vertical permettant de les enfiler par le bas sur ces broches, soit manuellement, soit au moyen de la pince 12. Chaque plot est pourvu d'une bille à ressort 17 interne agencée pour l'immobiliser à une hauteur déterminée en pénétrant dans l'une des rainure 16.Below the rail 9, are mounted several 15 vertical pins each with a series of circular grooves 16 distributed over its height. These pins constitute a stud storage store 4 which have a vertical bore allowing them thread from below on these pins, either manually, either by means of the clamp 12. Each stud is provided an internal spring ball 17 arranged for immobilize it at a determined height by entering one of the grooves 16.

Les rainures circulaires 16 peuvent être remplacées par un épaulement 18 disposé à la base des broches 15. Lorsque le plot situé au point le plus bas est retiré, les plots situés au-dessus descendent par leur propre poids et sont retenus par la bille à ressort 17 du plot inférieur s'appuyant sur l'épaulement. De la même manière, lorsque un plot est inséré à la base d'une broche, les plots déjà présents sont repoussés vers le haut. Ainsi les mouvements de la pince 12 sont simplifiés, celle-ci n'ayant pas à remonter le long des broches pour atteindre les plots situés en partie haute (figure 7).The circular grooves 16 can be replaced by a shoulder 18 disposed at the base of the pins 15. When the stud located at the lowest point is removed, the studs located above descend by their own weight and are retained by the spring ball 17 of the lower stud resting on the shoulder. Of the same way, when a stud is inserted at the base of a spindle, the studs already present are pushed back towards the high. Thus the movements of the clamp 12 are simplified, it does not have to go up along the pins to reach the studs located in the upper part (figure 7).

L'unité motorisée 10 est agencée de manière à ce que la pince 12 puisse être positionnée en regard de n'importe quel plot 4 présent sur une broche 15 et être insérée dans la gorge annulaire 13, en utilisant uniquement le mouvement horizontal de l'unité le long du rail 9 et le mouvement vertical de la pince.The motorized unit 10 is arranged so as to that the clamp 12 can be positioned opposite any pin 4 present on a pin 15 and be inserted into the annular groove 13, using only the horizontal movement of the unit along the rail 9 and the vertical movement of the clamp.

Ces mêmes mouvements permettent de fixer les plots sur le plateau 3 aux emplacements déterminés, ou de les retirer pour les stocker sur les broches verticales 15. Aucune rotation ou mouvement longitudinal de la pince ne sont nécessaires.These same movements make it possible to fix the studs on the plate 3 at the determined locations, or remove them to store them on the vertical pins 15. No rotation or longitudinal movement of the clamp are only necessary.

Ces broches pourront par exemple être parallèles entre elles et fixées le long du rail 9, à sa partie inférieure (figure 3). Dans ce cas, la pince 12 contournera par le bas les broches situées devant celle sur laquelle se trouve le plot à atteindre et remontera le long de celle-ci jusqu'à la hauteur adéquate. These pins could for example be parallel to each other and fixed along the rail 9, at its lower part (figure 3). In this case, the clamp 12 bypass the pins located in front of the one at the bottom on which is the stud to be reached and will go up along it to the proper height.

Dans une variante d'exécution, les broches 15 sont montées sur un barillet tournant, fixé sous le rail 9 et dont la rotation permettra de présenter devant la pince 12 la broche sur laquelle se trouve le plot 4 choisi.In an alternative embodiment, the pins 15 are mounted on a rotating barrel, fixed under the rail 9 and whose rotation will make it possible to present before the clamp 12 the pin on which the stud 4 is located selected.

Cette disposition rend possible une réduction importante de l'amplitude des mouvements de translation du portique 2 pour modifier une configuration des plots 4, ce qui permet de diminuer très sensiblement la durée des opérations et par voie de conséquence les coûts de fabrication. En effet, lors d'une modification de configuration, tous les plots d'une zone sont retirés et disposés sur les broches 15 avant d'amener le portique au-dessus d'une autre zone. On procède de la même manière pour la mise en place des plots.This provision makes possible a reduction significant amplitude of translational movements of gantry 2 to modify a configuration of the studs 4, which makes it possible to very significantly reduce the duration of operations and consequently the costs of manufacturing. Indeed, when a modification of configuration, all the pads of an area are removed and arranged on pins 15 before bringing the gantry over another area. We proceed in the same way for the placement of the studs.

Les mouvements du portique mobile 2, de l'unité motorisée 10 et des vérins 6 sont pilotés par un ensemble électronique pouvant par exemple être installé dans une armoire montée sur ce portique. Les données relatives aux positions des plots 4 et des connecteurs 8 pour une série déterminée de fermettes 7 identiques sont élaborées sur un ordinateur courant, grâce à un logiciel ad hoc, et transmises par un moyen approprié tel que câble ou disquette à l'ensemble électronique. La position de chaque plot 4 de maintien est mémorisée après tout mouvement, ce qui permettra de le retrouver et de déterminer le déplacement à effectuer pour une nouvelle configuration ultérieure.Movements of mobile gantry 2, the motorized unit 10 and cylinders 6 are controlled by a electronic assembly that can for example be installed in a cabinet mounted on this gantry. The data relating to the positions of the pads 4 and of the connectors 8 for a determined series of identical 7 small farms are developed on a current computer, thanks to software ad hoc, and transmitted by an appropriate means such as cable or diskette to the electronics assembly. The position of each holding pad 4 is memorized after all movement, which will allow it to be found and determine the movement to be made for a new further configuration.

Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires.The positioning of the various elements constitutive gives the object of the invention a maximum useful effects that had not been obtained to date by similar devices.

Claims (9)

1. Automatic device for holding wood components on a bottom press plate ready for assembly, designed to produce various types of assembly such as roof frames, and especially small prefabricated trusses, comprising a longitudinal travelling mobile crane (2) with at least one hydraulic pressure cylinder (6) and a rail (9) on which slides a motor-driven unit (10) the role of which is to install and moved studs (4) holding the parts to be assembled, the movements of the mobile crane, the motor-driven unit and the hydraulic cylinder(s) being driven and operated by a computer system,
      characterised in that the studs (4) are equipped with a vertical bore enabling them to be threaded on vertical pins (16) arranged below the rail (9), and comprising a magazine of the said studs, the motor-driven unit (2) being equipped with a single or double, vertically mobile rod (11), and equipped on its lower part with a clamp (12) formed of a horizontal plate presenting a U-shaped side opening capable of being inserted in the annular throats (13) fitted at the edge of the studs (4), these being equipped, each one, with an internally sprung ball (17) to hold them on the pins.
2. Device according to claim 1, characterised in that each pin (15) is equipped with a series of circular throats (16) distributed along their length and into which may penetrate the internally sprung balls (17) of the studs (4) so that the latter part is held at the determined height.
3. Device according to claim 1, characterised in that the pins (15) are each one equipped with a shoulder (18) arranged at their base in such a way that, when stud (4) situated at the lowest point is withdrawn, the studs situated above fall through their own weight and are held by the internally sprung ball (17) of the lower stud pressing on their shoulder and base, and, when one stud is inserted at the base of a pin (15), the studs already present are pushed back up.
4. Device according to any one of the aforesaid claims characterised in that the pins (15) are parallel and fixed beneath the rail (9), on its lower part.
5. Device according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the pins (15) are fitted on a rotating barrel, fixed beneath the rail (9) and whose rotation makes it possible to present up the pin on which the selected stud (4) is located in front of the clamp (12).
6. Device according to any one of the aforesaid claims characterised in that the lateral U-shaped opening of the clamp (12) is equipped with a flexible part (14), such that the internally sprung ball, designed to maintain a stud (4) in the said clamp (12) while allowing its insertion or its extraction by exercising a slight force.
7. Device according to any one of the aforesaid claims characterised in that the motor-driven unit (2) is arranged so that the clamp (12) can be positioned relative to any stud (4) present on a pin (15) and be inserted into the annular throat (13), by using just the movements enabling the studs to be fixed on the plate (3), or to withdraw them, i.e. the horizontal movement of the unit along the rail (9) and the vertical movement of the clamp (12).
8. Device according to any one of the aforesaid claims, characterised in that the movements of the mobile crane (2) and of the motor-driven unit (10) are operated by an electronic system, the data relative to the positions of the studs (4) for a determined configuration being generated on a standard computer using an ad hoc computer programme, and transmitted to the electronic assembly by appropriate means.
9. Device according to claim 8,characterised in that the position of each stud (4) is memorized after each movement so that the movement to be made for a subsequent new configuration can be re-identified and determined.

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