[0001] La présente invention concerne une installation pour briqueter la paroi intérieure
d'une enceinte constituée essentiellement d'un poste opératif susceptible d'etre déplacé
verticalement le long de l'axe de l'enceinte et comprenant une plate-forme de travail
rotative, un plateau de support non rotatif portant la plate-forme par l'intermédiaire
d'un roulement, un robot pour la pose des briques, une cabine de surveillance , des
moyens pour monter et descendre des palettes de briques , ainsi qu'au moins un automate
de dépalettisation des briques pour transférer les briques des palettes vers un poste
d'attente.
[0002] Diverses installations robotisées , notamment pour la pose d'un garnissage réfractaire
d'un convertisseur, ont été proposées récemment. Parmi ces installations on peut distinquer
essentiellement deux types , à savoir celles dans lesquelles la dépalettisation des
briques est effectuée à l'intérieur de l'enceinte comme dans la demande de brevet
luxembourgeois no. 86 114 et celles dans lesquelles la dépalettisation est effectuée
à l'extérieur de l'enceinte comme celle proposée par la demande de brevet luxembourgeois
no. 86 382. Chacune de ces installations possède ses avantages propres. Ainsi par
exemple, les installations avec dépalettisation à l'intérieur de l'enceinte ont l'avantage
d'une exécution relativement rapide, car , outre les temps morts relativement courts
nécessaires au changement des palettes, les deux types de briques nécessaires sont
disponibles en permanence sur la plate-forme de travail.
[0003] Les installations avec dépalettisation extérieure ont l'avantage d'une réduction
de l'encombrement de la plate-forme, ce qui est au bénéfice de la possibilité de pouvoir
installer sur la plate-forme une cabine de surveillance confortable et contribuer
ainsi à la sécurité du personnel assurant la surveillance du briquetage de la paroi
de l'enceinte. Un autre avantage de ces installations est la possibilité de pouvoir
utiliser des robots standards, c'est-à-dire des robots qui ne doivent pas être conçus
spécialement pour les tâches auxquelles ils sont destinés. Malheureusement, ces installations
nécessitent des monte-charge sophistiqués et des programmes complexes pour amener,
au choix, les deux types de briques sur la plate-forme à la cadence de travail du
robot qui exécute leur pose.
[0004] Le but de la présente invention est de prévoir une nouvelle installation robotisée
du genre décrit dans le préambule qui réunit les avantages des installations avec
dépalettisation à l'intérieur et les avantages de celles avec dépalettisation à l'extérieur.
[0005] Pour atteindre cet objectif, la présente invention prévoit une installation du genre
décrit dans le préambule qui est essentiellement caractérisée en ce que le poste d'attente
comporte un barillet pouvant contenir une réserve de briques de différents types et
supporté par le plateau au moyen d'un roulement de manière à pouvoir tourner indépendamment
du plateau et de la plate-forme autour de l'axe vertical de l'enceinte.
[0006] Selon un mode de réalisation,ce barillet est monté entre le plateau et la plate-forme
dont la surface est entièrement fermée , à l'exception d'au moins une fenêtre de preference
radiale permettant le passage d'une brique.
[0007] Le barillet est, de préférence, constitué d'une rampe annulaire inclinée divisée
en compartiments inclinés individuels pour contenir chacun au moins une brique qui
y est déposée par le ou les automates de dépallettisation. Chacun de ces compartiments
du barillet est accessible au robot à travers la fenêtre radiale de la plate-forme
et grâce à la rotation du barillet.
[0008] Dans un autre mode de réalisation, il est prévu un dispositif d'extraction des briques
du barillet à travers la fenêtre de la plate-forme , ce dispositif étant disposé sur
cette plate-forme à côté de ladite fenêtre et accessible
au bras du robot.
[0009] Le plateau de support est, de préférence, pourvu de deux treuils pour monter et descendre
deux palettes, tandis que la dépalettisation est effectuée par deux automates solidaires
du plateau de support.
[0010] L'installation proposée par la présente invention est par conséquent une solution
intermédiaire entre les installations à dépalettisation à l'extérieur et celles à
dépalettisation sur la plate-forme. En effet, dans l'installation proposée, la dépalettisation
est réalisée ni à l'extérieur, ni sur la plate-forme , mais sur le monte-charge, par
exemple en laissant les palettes accrochées aux câbles de leurs treuils qui servent
à monter les palettes jusqu'au poste opératif. Etant donné que la dépalettisation
n'est plus effectuée sur la plate-forme, il ne reste sur celle-ci que le robot pour
la pose des briques, la cabine de surveillance et la fenêtre pour le passage des briques.
Le problème de l'encombrement de la plate-forme de travail, qui était d'autant plus
épineux que les enceintes à briqueter étaient petites, a donc été résolu de façon
satisfaisante. En outre, les briques étant présentées individuellement ou par couples
superposés et toujours dans la même position au robot qui dispose de l'espace nécessaire
pour effectuer ses mouvements, celui-ci peut être un robot tout-à-fait classique ,
alors que jusqu'à présent il était nécessaire de concevoir un robot spécialement adapté
à la place disponible sur la plate-forme.
[0011] Le barillet est, de préférence, conçu pour contenir une réserve suffisante de briques
de chacun des deux types pour permettre au robot de poursuivre son travail pendant
qu'une palette vide est remplacée par une palette pleine. Les temps morts nécessaires
aux changements des palettes sont, par conséquent, réduits ou complètement éliminés.
[0012] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description
détaillée de quelques modes de réalisation présentés , ci-dessous, à titre d'illustration
, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 montre une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'une installation
selon la présente invention ;
la figure 2 montre une vue plongeante sur la plate-forme de travail ;
la figure 3 montre une section du barillet avec des briques de réserve et
les figures 4 et 5 montrent un deuxième mode de réalisation par des vues correspondant
respectivement à celles des figures 1 et2.
[0013] L'installation représentée sur la figure 1 comporte un poste opératif 10 porté par
plusieurs, par exemple trois mâts téléscopiques 12 grâce auxquels le poste opératif
10 est déplaçable verticalement à l'intérieur d'une enceinte non représentée, par
exemple d'un convertisseur métallurgique dont il faut remplacer le garnissage réfractaire.
[0014] Le poste opératif 10 est constitué par un plateau de support 14 porté directement
par les mâts 12 et qui supportent , par l'intermédiaire d'un roulement 18 , une plate-forme
de travail 16. Cette plate-forme 16 peut donc tourner indépendamment du plateau 14
autour de l'axe vertical, ce qui est symbolisé par la flèche A. Cette rotation de
la plate-forme 16 permet à un robot 20 monté sur cette plate-forme 16 d'atteindre
toute la circonférence de l'enceinte. La rotation de la plate-forme 16 est réalisée
de manière connue en soi, par exemple au moyen d'un moteur électrique pas à pas, non
représenté mais pouvant être fixé sur le plateau 14 et dont la commande est asservie
au programme de travail du robot 20.
[0015] Le robot 20 peut être un robot classique à plusieurs bras articulés entre eux et
pourvu d'un certain nombre de degrés de liberté de rotation et de pivotement symbolisés
par les flèches sur la figure 1. L'extrémité libre robot 20 est pourvue d'un dispositif
22 de préhension de briques. Ce dispositif 22 peut êntre constitué , de manière connue
en soi, par une ventouse ou un e pince , celle-ci ayant l'avantage
de pouvoir saisir en même temps deux briques superposées.
[0016] Une paire de câbles 30, 32 enroulés respectivement autour de deux poulies 26, 28,
fixées par l'intermédiaire de chapes en-dessous du plateau 14 permettent la montée
et la descente de palettes de briques 34 et 36. Dans la position de dépalettisation,
comme représenté sur la figure 1, ces palettes 34 et 36 restent accrochées aux câbles
30 et 32. Toutefois, pour assurer une meilleure stabilité de ces palettes 34 et 36
lors de la dépalettisation, il est possible de prévoir au niveau de la dépalettisation
deux cages fixes, reliées au plateau 14 et dans lesquelles les palettes pénètrent
lorsqu'elles arrivent dans la position de dépalettisation.
[0017] La dépalettisation est effectuée à l'aide de deux automates de dépalettisation 38
et 40 solidaires de la base du plateau 14. Ces automates étant identiques l'un à l'autre,
la description donnée ci-dessous en référence à l'automate 40 vaudra également pour
l'automate 38. Cet automate 40 est monté sur un vérin 42 susceptible de tourner autour
d'un axe vertical (symbolisé par la flèche B) et dont la tige de piston 44 est représentée
en traits pleins dans la position rétractée et en traits interrompus dans la position
dégagée. A l'extrémité de cette tige 44 est monté un bras 46 pouvant pivoter autour
d'un axe horizontal par rapport à la tige 44, ce qui est illustré par la flèche C.
Ce pivotement peut , par exemple, être engendré par un moteur électrique. Un dispositif
de préhension 48 est monté de façon coulissante sur ce bras 46 et peut être déplacé
le long de celui-ci , dans le sens de la flèche D au moyen d'un vérin 50 également
fixé sur l'extrémité de la tige de piston 44. Le dispositif de préhension 48 peut
comporter une ventouse ou une pince pour saisir les briques sur la palette 36, cette
pince ou ventouse étant, en outre, conçue de manière à pouvoir tourner autour d'un
axe vertical comme représenté par la flèche E. Les différents degrés de liberté de
l'automate de dépalettisation 40, représentés par les flèches B à E sur la figure
permettent à l'automate de saisir chacune des briques d'une couche sur la palette
36. Pour accéder après épuisement d'une couche à la couche inférieure sur la palette
36, il suffit de monter la palette 36 au moyen du câble 32 d'une hauteur correspondant
à une couche de briques , ou de deux briques si le dispositif de préhension 48 est
pourvu d'une pince pouvant saisir deux briques superposées en même temps.
[0018] Selon l'une des particularités de l'installation, les briques dépalettisées par les
automates 38 et 40 sont déposées dans un réservoir qui, dans l'exemple représenté,
est constitué par un barillet rotatif pouvant tourner autour de l'axe vertical de
l'installation et monté à cet effet sur le plateau 14 par l'intermédiaire d'un roulement
54. La rotation du barillet 52 dérive, de préférence, d'un moteur électrique pas à
pas, qui est asservi au programme de fonctionnement du robot 20 et ceux des automates
38 et 40. Dans le mode de réalisation représenté, le barillet 52 est constitué d'une
rampe annulaire 56 , inclinée vers l'extérieur pour présenter globalement la forme
d'une surface tronconique, dont la pointe virtuelle se trouve en-dessous. La rampe
56 du barillet 52, dont les détails ressortent plus clairement de la vue fragmentaire
de la figure 3, possède un rebord inférieur 64 de retenue des briques et des cloisons
transversales 58 définissant entre elles des compartiments 60 pouvant recevoir chacun
une brique 62. La région médiane de la rampe 56 et de chacun des compartiments 60
est de préférence ouvert provoquant ainsi la chute automatique des briques cassées
hors du barillet 50 et rendant ainsi superflu un contrôle pour répérer les briques
cassées.
[0019] Comme le montre la figure 2, le barillet 52 est accessible au robot 20 à travers
une fenêtre radiale 66 sensiblement rectangulaire prévue dans la plate-forme de travail
16. Lors de sa rotation , ce barillet 52 présente ses différent s compartiments
60 avec les briques 62 individuellement en-dessous de la fenêtre 66 au robot 20. La
rotation du barillet 52 est asservie au programme de travail du robot 20 de telle
manière qu'il soit stoppé lorsqu'un compartiment rempli se trouve en-dessous de la
fenêtre 66 et qu'il s'agit du compartiment renfermant le type de briques 62 dont le
robot 20 a besoin. La référence 68 symbolise schématiquement une cabine de surveillance
installée sur la plate-forme 16. On notera que la surface de la plate-forme 16 est,
en dehors de cette cabine 68 et du robot 20 complètement dégagée, ce qui permet à
ce dernier d'effectuer libre ment ses mouvements sans être gêné , comme dans les installations
de l'état de la technique , par des câbles, des palettes, ou des dispositifs de dépalettisation.
Le dégagement de la surface de la plate-forme 16 facilite également le travail de
surveillance et de contrôle et contribue à la sécurité du personnel. Dans ce contexte,
il est possible de prévoir une trappe à côté de la fenêtre 66 pour fermer celle-ci
lors des travaux d'entretien et de contrôle.
[0020] Alors que dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le robot 20
se sert directement sur le barillet 52, le mode de réalisation représenté sur les
figures 4 et 5 possède un dispositif 70 d'extraction des briques du barillet 52. Ce
dispositif d'extraction 70 qui est monté sur la plate-forme 16 à côté de la fenêtre
66 comporte une pince 72 montée sur la tige d'un vérin 74 lui-même monté de façon
à pouvoir effectuer un mouvement de va-et-vient dans la prolongation de la rampe oblique
56. Dans le mode de réalisation représenté, le vérin 74 est fixé sur une bande sans
fin 76 actionnée par un moteur électrique 78. La bande 76 comporte , en outre, un
crochet 80 pour retenir les briques 62 dégagées du barillet 52 après leur libération
de la pince 72 et avant la prise par le robot 20. Pour le reste, l'installation de
la figure 4 correspond à celle de la figure 1 et fonctionne de la même manière.
[0021] Lors du briquetage de la paroi intérieure d'une enceinte , le poste opératif 10 est
monté à la hauteur de travail du robot 20 par extension des mâts téléscopiques 12.
Les palettes 34 et 36 sont remplacées par des palettes pleines au fur et à mesure
qu'elles sont vides au moyen des câbles 30 et 32 et de treuils non représentés. Il
est rappelé qu'il est toujours nécessaire de disposer de deux palettes contenant des
types différents de briques, c'est-à-dire des briques se distinguant par leur conicité
afin de pouvoir suivre la courbure de l'enceinte et de réaliser des maçonneries de
différents rayons. A cet effet, les deux automates de dépalettisation 38 et 40 sont
commandés en fonction de la réserve de briques de chacun des types dans le barillet
52 afin de disposer dans celui-ci d'une réserve de briques de chaque type pour permettre
au robot 20 de poursuivre son travail pendant le remplacement d'une palette.
[0022] Il est à noter que les automates 38 et 40 représentés sur les figures 1 et 4, ne
constituent qu'un exemple de réalisation et que l'on peut prévoir d'autres dispositifs
pour transférer les briques de chacune des palettes 34 et 36 dans le barillet 52.
[0023] La rampe 56 du barillet 52 pourrait également être inclinée vers l'intérieur au lieu
d'être inclinée vers l'extérieur comme sur les figures 1 et 4. Dans ce cas, les briques
seraient déposées sur la surface conique ou tronconique extérieure de la rampe du
barillet. Les deux automates de dépalettisation seraient alors non pas disposés entre
les deux palettes, mais de part et d'autre de celles-ci , tandis que les câbles pour
la montée et descente des palettes passeraient dans la région centrale entre celles-ci.
[0024] Au lieu d'être constitué par une rampe annulaire inclinée, le barillet 52 pourrait
également être constitué par un disque annulaire avec des compartiments dans lesquels
les briques sont disposées à plat. Un tel barillet serait toutefois plus encombrant
dans le sens horizontal , mais occuper ait moins de place dans le
sens vertical.
[0025] Au lieu de prévoir un seul barillet comme sur les figures 1 et 4, il est également
possible de prévoir deux barillet indépendant , à rampe annulaire inclinée, l'une
dans le prolongement de l'autre, recevant chacune un type bien déterminé de briques.
Une autre variante consiste à prévoir une rampe 56 du barillet 52 suffisamment haute
pour définir deux rangées annulaires de compartiments pouvant recevoir chacun un type
déterminé de briques. Toutes ces variantes augmentent, bien entendu, la capacité du
barillet 52 et réduisent davantage ou annulent les temps morts nécessaires au changement
des palettes.
[0026] Au lieu de prévoir une seule fenêtre 66 dans la plate-forme 16 pour l'extraction
des briques du barillet 52, il est possible d'en prévoir deux, c'est-à-dire que chacune
de ces fenêtres serait réservée à l'extraction d'un type défini de briques. Les deux
fenêtres seraient notamment utiles pour les variantes à double barillet décrites ci-dessus.
[0027] Il reste finalement à souligner que les deux modes de réalisation décrits ci-dessus
en référence aux figures conviennent pour la réfection des enceintes ou convertisseurs
à fond ouvert ou à fond amovible. Il est toutefois possible, sans sortir du cadre
de l'invention d'adapter ces modes de réalisation de manière à pouvoir travailler
dans des enceintes à fond fermé , c'est-à- dire de concevoir l'installation de telle
manière que le poste opératif soit suspendu dans l'enceinte. A cet effet, il suffit
de disposer la plate-forme rotative en-dessous du plateau de support , à une certaine
distance de celui-ci. La dépalettisation serait alors effectuée sur le plateau qui
serait supporté par des câbles en remplacement des mâts téléscopiques des modes de
réalisation décrits ci-dessus. Le robot se trouverait toujours sur la plate-forme
rotative, alors que le barillet avec la réserve de briques et dans lequel se sert
le robot serait monté, par l'intermédiaire d'un roulement à la surface inférieure
du plateau. Le barillet pourrait également être constitué par une rampe annulaire
, de préférence inclinée vers l'intérieur et portant les briques de réserve dans des
compartiments sur la surface conique extérieure.
1. Installation pour briqueter la paroi intérieure d'une enceinte constituée essentiellement
d'un poste opératif (10), susceptible d'être déplacé verticalement le long de l'axe
de l'enceinte et comprenant une plate-forme de travail rotative (16), un plateau de
support non rotatif (14) portant la plate-forme (16) par l'intermédiaire d'un roulement
(18), un robot (20) pour la pose des briques, une cabine de surveillance (68), des
moyens pour monter et descendre des palettes de briques (34), (36), ainsi qu'au moins
un automate de dépalettisation des briques pour transférer les briques des palettes
(34), (36) vers un poste d'attente, caractérisée en ce que le poste d'attente comporte
un barillet pouvant contenir une réserve de briques (62) de différents types et supporté
par le plateau (14) au moyen d'un roulement (54) de manière à pouvoir tourner indépendamment
du plateau (14) et de la plate-forme (16) autour de l'axe vertical de l'enceinte.
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en e que le barillet (52) est
monté entre le plateau (14) et la plate-forme (16) , dont la surface est entièrement
fermée, à l'exception d'au moins une fenêtre (66) permettant le passage d'une brique
(62).
3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le barillet (52)
est constitué d'une rampe annulaire inclinée (56), divisée en compartiments individuels
(60) pour contenir chacun au moins une brique (62) qui y est déposée par le ou les
automates de dépalettisation.
4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que chacun des compartiments
(60) du barillet (52) est accessible au robot (20) à travers la fenêtre radiale (66)
de la plate-forme (16), grâce à la rotation du barillet
(52).
5. Installation selon la revendication 2, caractérisée par un dispositif (70) d'extraction
des briques (62) du barillet (52) à travers la fenêtre (66) de la plate-forme , ce
dispositif (70) étant disposé sur la plate-forme (16) à côté de ladite fenêtre (66)
et accessible au bras du robot (20).
Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste de dépalettisation
se trouve en-dessous du plateau (14) et comporte deux automates de dépalettisation
(38), (40) solidaires du plateau (14).
Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque automate de dépalettisation
(38), (40) comporte un vérin (42) susceptible de tourner autour de son axe vertical,
un bras pivotant (46) articulé sur l'extrémité de la tige (44) du vérin (42) et un
dispositif de préhension (48) monté de façon coulissante sur le bras pivotant (46)
et pouvant tourner autour de son axe vertical.