WO2001026867A1 - Machine automatique d'assemblage de cadres - Google Patents

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WO2001026867A1
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Pierre Cassese
Alain Cassese
Jean Cassese
Philippe Cassese
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Cassese SA
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Cassese SA
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Definitions

  • the invention is in the field of framing and relates more specifically to a machine for assembling, automatically, frames.
  • the invention intends to remedy these drawbacks by proposing an automatic frame assembly machine, adaptable to different types of moldings, capable of producing frames of all dimensions using staples of appropriate size and shape.
  • the main object of the invention is therefore an automatic machine for assembling frames using cutting members, support stops and stapling heads, a machine which comprises two independent stapling stations, the first station intended for assembling separately and successively the angles of the frame being provided with two cutting heads movable in two orthogonal directions for cutting the moldings forming the corner of the frame as well as a stapling head and devices for retaining said moldings, the second station intended for the final assembly of the frame , being provided with two stapling heads and with devices for holding in position the angles produced by the first station, and transfer mechanisms being provided for moving the angles from the first station to the second, and from the finished frame towards the 'outside.
  • rod feeding mechanisms are associated with the cutting heads.
  • the stapling heads are mounted on a movable plate with which is associated a staple dispenser.
  • the devices for holding the moldings at the first station consist of stops perpendicular to one another and located close to one another, as well as clamping claws in the angle formed by the stops.
  • the stapling heads of the second station are installed opposite the diagonal of the frame to be produced and also mounted on mobile plates which are each associated with a staple dispenser.
  • FIG. 1 a schematic plan view of the working table of the machine
  • FIG. 2 a schematic plan view, according to FIG. 1, showing the preparation of an angle at the first stapling station, and the transfer of an angle to the second station of 1 stapling,
  • FIG. 3 a partial schematic view, according to FIG. 1, showing the stapling of an angle to the second stapling station
  • Figure 4 a partial schematic view, according to Figure 1, showing the final stapling of the frame at the second stapling station.
  • the work table 1 of the machine has a first stapling and cutting station 2 equipped with a first cutting head 3 with a rod feeding mechanism 4, which can therefore be detach from the cutting head.
  • the cutter-mechanism assembly moves in the direction indicated by the arrow using a servo guide rail not shown.
  • This rail is also used for positioning a molding 5 intended to constitute a width of the frame. For this, the molding is brought near a lateral stop 6 secured to the work table.
  • the first station 2 is equipped with a second cutting head 7 and a rod feeding mechanism 8, intended for a molding 9 forming a length of the frame.
  • the molding 9 is brought near a stop 10 perpendicular to the stop 6 and placed near the latter.
  • the two cutting heads (3, 7) can therefore be moved in two orthogonal directions.
  • a stapling head 11 is mounted on a movable plate 12 near the stops (6, 10), plate which is associated with a staple distributor 13. The head 11 is thus able to staple together the two ends of the moldings ( 5, 9).
  • the table has clamping claws 14, in the angle formed by the stops.
  • the station 2 thus described is intended to assemble the corners of the frame separately and successively.
  • gripping members which are part of a mechanism for transferring the angles produced.
  • a second stapling station 15 is also provided on the work table, intended to receive a first angle of the frame (generally designated by the reference 16) coming from the first station 2.
  • Two stops (17 a and 17 b) adjacent to clamping claws 18 allow the immobilization of the angle 16.
  • a stapling head 19 is positioned on the table 1 in the vicinity of these stops (17 a, 17 b).
  • Another stapling head 20 is positioned on the table at the other end of the ends of this angle 16, that is to say facing the head 19 along the diagonal of the frame to be produced.
  • These stapling heads are also mounted on mobile plates which are each associated with a staple dispenser.
  • the second station 15 is also equipped with a set of orthogonal stops 23 and clamping claws 24, in a configuration equivalent to the stops (17 a, 17 b) and the claws 18.
  • This second station 15 is intended for the final assembly of the frame.
  • the machine works as follows. For the assembly of a first frame, first of all, the moldings 5 and 9 are cut to obtain the first bevels, this during the introduction of the moldings in front of their respective cutting heads 3 and 7 which have have been positioned at the desired distance from the stapling head, depending on the length and width retained for the frame. Then the rod feeding mechanisms (4, 8) move the moldings until they are close to the stops (6, 10). So there is a loosening of these mechanisms and simultaneously the claws
  • the stapling head 11 has been positioned above the joined moldings. Finally, and simultaneously, the head 11 ensures the stapling of the moldings and the cutting heads (5,7) ensure their bevel cut to the desired dimensions.
  • the first angle 16 is therefore, after elevation using. gripping members, transferred by translation, as indicated by arrow 21, to the second stapling station 15 where it is placed against the stop 17 a.
  • new moldings " (5, 9) were positioned at station 2 to be themselves assembled and cut according to the same process as that described above.
  • the second angle being thus assembled it should be transferred to the second station 15, for the final stapling of the frame, while new moldings are presented at station 2 for the preparation of a second frame.
  • Figure 2 illustrates this particular step.
  • the claws 14 As before, there is loosening of the claws 14, ascent of the rod feeding mechanisms (4,8), and retraction of the plate 12 and its stapling head 11 so that the second angle is released. It is then transferred to the final stapling station 15 according to a combined movement of translations and rotation as shown by arrow 22.
  • the second angle therefore comes to be positioned on the carrier 15 as shown in FIG. 2.
  • the heads of stapling (19, 20) are spaced from the moldings and the claws (18, 24) are loosened. Simultaneously the new moldings were advanced in station 2 to be assembled and cut according to the same process.
  • the stapling of a third angle of the frame is ensured by the stapling head 19 as can be seen in FIG. 3.
  • the two angles placed at station 15 are brought into contact at the head 19 by moving them according to the arrows.
  • the corresponding claws 18 are then clamped so that the angles are applied one against the other and bearing against the stops (17 a and 17 b).
  • the head is then positioned correctly so that stapling of the third angle can take place. 01/26867
  • the stapling head 19 is retracted, and the neighboring claws 18 are released. Then, according to the arrows, the two angles are moved in the direction of the stops 23 on the side of the stapling head 20.
  • the last operation consists in ejecting the finished frame, out of the station 15, after having retracted the stapling head 20 and loosening the claws (18, 24).
  • the frame is then transferred to the work table or to its vicinity, away from the stapling stations. Simultaneously the first angle of the second frame is transferred by translation to the station 15, this first angle having been assembled at the same time as the final stapling of the frame was ensured. Then the cycle continues as described above.
  • the machine described is therefore an assembly machine with three stapling heads (11, 19, 20) and two cutting heads (3, 7) integrated into the first stapling station 2.
  • Each head is supplied by its own box of staples and also has a food store.
  • the distributor 13 of the head 11 has a capacity double that of the other heads 19 and 20 of the station 15. Indeed, these last two heads only carry out one stapling for the same frame while the head 11 produces two. We therefore ensure that all positions have identical autonomy.
  • the machine is therefore able to simultaneously carry out stapling at the two stations 2 and 15, as well as transfers of angles or of frame and / or molding introductions, simultaneous. Transfer mechanisms are therefore provided for moving the angles of the first station to the second, as well as the finished frame outwards. Thus the rate obtained allows stapling of frames in series.

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Abstract

La machine comporte deux postes d'agrafage indépendants. Le premier poste (2) destiné à assembler séparément et successivement les angles du cadre est pourvu de deux têtes de coupe (3, 7) pour la coupe des moulures (5, 9) formant l'angle du cadre, ainsi que d'une tête d'agrafage (11) et des dispositifs à butées (6, 10) et à griffes (14) de maintien de moulures. Le second poste (15) destiné à l'assemblage final du cadre est pourvu de deux têtes d'agrafage (19, 20) installées en vis-à-vis selon la diagonale du cadre à réaliser. Application à l'encadrement.

Description

Machine automatique d'assemblage de cadres.
L'invention se situe dans le domaine de l'encadrement et porte plus précisément sur une machine permettant l'assemblage, de façon automatique, des cadres.
On sait que pour réaliser un cadre à partir de moulures d'encadrement il faut effectuer un certain nombre d'opérations successives. Ainsi en premier lieu il convient de couper les moulures en biseau aux dimensions recherchées pour le cadre. Ensuite ces moulures découpées sont accolées deux à deux pour former un angle, et maintenues fermement ainsi pour pouvoir être agrafées ensemble. Quand deux angles sont agrafés, il faut alors les positionner l'un contre l'autre pour un nouvel agrafage. Puis le cadre obtenu est déplacé de la table de travail pour libérer la place en vue d'un autre assemblage.
Les opérations qui sont effectuées manuellement, à l'aide d'outils tels que des organes de coupe, des butées d'appui et des têtes d'agrafage, requièrent de la part de l'opérateur une série de manipulations et de positionnements qui sont fastidieux, délicats et qui prennent du temps, au détriment de la rentabilité.
Les procédés ainsi utilisés jusqu'à présent ne permettent pas des montages de cadres en série et de façon rapide, ce qui est pourtant de plus en plus recherché, notamment dans le domaine de 1 ' information et de la publicité, et plus précisément le cadre industriel, la photo etc...
L'invention entend remédier à ces inconvénients en proposant une machine automatique d'assemblage de cadres, adaptable à différents types de moulures, capable de réaliser des cadres de toutes dimensions à l'aide d'agrafes de taille et de forme appropriée.
L'invention a donc pour objet principal une machine automatique d'assemblage de cadres utilisant des organes de coupe, des butées d'appui et des têtes d'agrafage, machine qui comporte deux postes d'agrafage indépendants, le premier poste destiné à assembler séparément et successivement les angles du cadre étant pourvu de deux têtes de coupe déplaçables dans deux directions orthogonales pour la coupe des moulures formant l'angle du cadre ainsi que d'une tête d'agrafage et des dispositifs de maintien desdites moulures, le second poste destiné à l'assemblage final du cadre, étant pourvu de deux têtes d'agrafage et de dispositifs pour le maintien en position des angles réalisés par le premier poste, et des mécanismes de transfert étant prévus pour le déplacement des angles du premier poste vers le second, et du cadre fini vers l'extérieur.
Selon des caractéristiques particulières de l'invention, des mécanismes d'amenée de baguettes sont associés aux têtes de coupe.
Par ailleurs les têtes d'agrafage sont montées sur une platine mobile à laquelle est associé un distributeur d'agrafes. Enfin, avantageusement, les dispositifs de maintien des moulures au premier poste sont constitués de butées perpendiculaires l'une à l'autre et localisées à proximité l'une de l'autre, ainsi que des griffes de serrage dans l'angle formé par les butées.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les têtes d'agrafage du second poste sont installées en vis- à-vis selon la diagonale du cadre à réaliser et également montées sur des platines mobiles qui sont associées chacune à un distributeur d'agrafes.
D'autres caractéristiques particulières et avantages de 1 ' invention ressortiront de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation dans lequel il est fait référence aux dessins annexés qui représentent :
Figure 1, une vue schématique en plan de la table de travail de la machine,
Figure 2, une vue schématique en plan, selon la figure 1, montrant la préparation d'un angle au premier poste d'agrafage, et le transfert d'un angle au second poste d1 agrafage,
Figure 3, une vue schématique partielle, selon la figure 1, montrant l'agrafage d'un angle au second poste d'agrafage,
Figure 4, une vue schématique partielle, selon la figure 1, montrant l'agrafage final du cadre au second poste d'agrafage.
On voit à la figure 1 que la table de travail 1 de la machine dispose d'un premier poste 2 d'agrafage et de découpe équipé d'une première tête de coupe 3 avec un mécanisme d'amenée de baguettes 4, pouvant donc se désolidariser de la tête de coupe. L'ensemble tête de coupe- mécanisme se déplace dans le sens indiqué par la flèche à l'aide d'un rail de guidage asservi non représenté. Ce rail sert également au positionnement d'une moulure 5 destinée à constituer une largeur du cadre. Pour cela la moulure est amenée à proximité d'une butée latérale 6 solidaire de la table de travail.
De façon équivalente mais dans une direction perpendiculaire à la précédente, le premier poste 2 est équipé d'une seconde tête de coupe 7 et d'un mécanisme d'amenée de baguettes 8, destinés à une moulure 9 formant une longueur du cadre. Comme précédemment la moulure 9 est amenée à proximité d'une butée 10 perpendiculaire à la butée 6 et placée auprès de celle-ci. Les deux têtes de coupe (3, 7) sont donc déplaçables dans deux directions orthogonales. Une tête d'agrafage 11 est montée sur une platine mobile 12 à proximité des butées (6, 10) , platine à laquelle est associé un distributeur d'agrafes 13. La tête 11 est ainsi apte à agrafer ensemble les deux extrémités des moulures (5, 9) . Pour cela la table dispose de griffes de serrage 14, dans l'angle formé par les butées. Le poste 2 ainsi décrit est destiné à assembler séparément et successivement les angles du cadre. Enfin, au-dessus du plan de la table de travail, et au voisinage des butées, sont prévus des organes de préhension qui font partie d'un mécanisme de transfert des angles réalisés.
Sur la table de travail est également prévu un second poste d'agrafage 15, destiné à recevoir un premier angle du cadre (désigné dans son ensemble par la référence 16) provenant du premier poste 2. Deux butées (17 a et 17 b) voisines de griffes de serrage 18 permettent l'immobilisation de l'angle 16. Une tête d'agrafage 19 est positionnée sur la table 1 au voisinage de ces butées (17 a, 17 b) . Une autre tête d'agrafage 20 est positionnée sur la table à l'autre bout des extrémités de cet angle 16, c'est à dire en vis-à-vis de la tête 19 selon la diagonale du cadre à réaliser. Ces têtes d'agrafage sont également montées sur des platines mobiles qui sont associées chacune à un distributeur d'agrafes. Au niveau de la tête 20, le second poste 15 est équipé aussi d'un jeu de butées orthogonales 23 et de griffes de serrage 24, selon une configuration équivalente aux butées (17 a, 17 b) et aux griffes 18. Ce second poste 15 est destiné à l'assemblage final du cadre. La machine fonctionne de la façon suivante. Pour l'assemblage d'un premier cadre, dans un premier temps, on procède à la coupe des moulures 5 et 9 pour obtenir les premiers biseaux, ceci lors de l'introduction des moulures devant leurs têtes de coupe respectives 3 et 7 qui ont été positionnées à la distance voulue de la tête d'agrafage, selon la longueur et la largeur retenue pour le cadre. Puis les mécanismes d'amenée de baguettes (4, 8) déplacent les moulures jusqu'à ce qu'elles soient à proximité des butées (6, 10). Alors il y a relâchement de ces mécanismes et simultanément les griffes
14 assurent le serrage des moulures contre les butées et la mise en contact de leurs biseaux.
Parallèlement on a positionné la tête d'agrafage 11 au-dessus des moulures jointes. Enfin, et simultanément, la tête 11 assure l'agrafage des moulures et les têtes de coupe (5,7) assurent leur coupe en biseau aux dimensions recherchées .
L'angle ainsi assemblé est ensuite transféré, après desserage des griffes 14, au second poste d'agrafage
15 tandis que d'autres moulures sont introduites dans le poste 2 pour l'assemblage d'un deuxième angle. Pour pouvoir effectuer ce transfert et cette nouvelle introduction, il est bien évidemment nécessaire aussi, de déverrouiller les systèmes d'immobilisation 4 et 8 , et de reculer la platine 12. Le premier angle 16 est donc, après élévation à l'aide des . organes de préhension, transféré par translation, comme l'indique la flèche 21, vers le second poste d'agrafage 15 où il est placé contre la butée 17 a. Pendant ce temps, de nouvelles moulures "(5, 9) ont été positionnées au poste 2 pour être elles-mêmes assemblées et coupées selon le même processus que celui décrit précédemment.
Le deuxième angle étant ainsi assemblé, il convient de le transférer au second poste 15, pour l'agrafage final du cadre, pendant que de nouvelles moulures sont présentées au poste 2 pour la préparation d'un second cadre.
La figure 2 illustre cette étape particulière. Comme précédemment, il y a desserrage des griffes 14, remontée des mécanismes d'amenée de baguettes (4,8), et recul de la platine 12 et sa tête d'agrafage 11 pour que le second angle soit libéré. Il est alors transféré au poste d'agrafage final 15 selon un mouvement combiné de translations et de rotation comme le montre la flèche 22. Le second angle vient donc se positionner au porté 15 comme le montre la figure 2. On notera que les têtes d'agrafage (19, 20) sont écartées des moulures et que les griffes (18, 24) sont desserrées. Simultanément les nouvelles moulures ont été avancées dans le poste 2 pour être assemblées et coupées selon le même processus.
Ensuite l'agrafage d'un troisième angle du cadre est assuré par la tête d'agrafage 19 ainsi qu'on peut le voir à la figure 3. Pour cela on a mis en contact les deux angles placés au poste 15, au niveau de la tête 19 en les déplaçant selon les flèches. On assure ensuite le serrage des griffes 18 correspondantes pour que les angles soient appliqués l'un contre l'autre et en appui contre les butées (17 a et 17 b) . La tête est alors positionnée correctement pour que l'agrafage du troisième angle puisse intervenir. 01/26867
6
Une opération voisine s'effectue ensuite pour l'agrafage final du cadre comme l'illustre la figure 4.
En premier lieu on assure le recul de la tête d'agrafage 19, et le desserrage des griffes voisines 18. Puis on déplace, selon les flèches, les deux angles en direction des butées 23 du côté de la tête d'agrafage 20. Suit alors le serrage des griffes correspondantes 24 et le positionnement de "la tête 20 avant l'agrafage final du cadre. Pendant le serrage le mécanisme de transfert se repositionne au-dessus du poste 2.
La dernière opération consiste à éjecter le cadre terminé, hors du poste 15, après avoir reculé la tête d'agrafage 20 et desserré les griffes (18, 24).
Le cadre est alors transféré sur la table de travail ou à son voisinage, à l'écart des postes d'agrafage. Simultanément on transfère par translation le premier angle du second cadre au poste 15, ce premier angle ayant été assemblé en même temps qu'on assurait l'agrafage final du cadre. Puis le cycle continue comme décrit précédemment.
La machine décrite est donc une machine assembleuse à trois têtes d'agrafage (11, 19, 20) et deux têtes de coupe (3, 7) intégrées au premier poste d'agrafage 2. Chaque tête est alimentée par sa propre boîte d'agrafes et dispose en plus d'un magasin d'alimentation. Le distributeur 13 de la tête 11 dispose d'une capacité double de celle des autres têtes 19 et 20 du poste 15. En effet ces deux dernières têtes ne réalisent qu'un agrafage pour un même cadre tandis que la tête 11 en réalise deux. On fait donc en sorte que tous les postes aient une autonomie identique. La machine est donc en mesure d'effectuer simultanément des agrafages aux deux poste 2 et 15, ainsi que des transferts d'angles ou de cadre et/ou des introductions de moulure, simultanés. Des mécanismes de transfert sont donc prévus pour le déplacement des angles du premier poste vers le second, ainsi que du cadre fini vers l'extérieur. Ainsi la cadence obtenue permet-elle des agrafages de cadres en série.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Machine automatique d'assemblage de cadres utilisant des organes de coupe, des butées d'appui et des têtes d'agrafage caractérisée en ce qu'elle comporte deux postes d'agrafage indépendants (2, 15), en ce que le premier poste (2) destiné à assembler séparément et successivement les angles du cadre' est pourvu, de deux têtes de coupe (3, 7) déplaçables dans deux directions orthogonales pour la coupe des moulures (5, 9) formant l'angle du cadre ainsi que d'une tête d'agrafage (11) et des dispositifs (6, 10, 14) de maintien desdites moulures, en ce que le second poste (15) destiné à l'assemblage final du cadre, est pourvu de deux têtes d'agrafage (19, 20) et de dispositifs (17, 18, 23, 24) pour le maintien en position des angles réalisés par le premier poste, et en ce que des mécanisme de transfert sont prévus pour le déplacement des angles du premier poste vers le second, et du cadre fini vers l'extérieur.
2.- Machine automatique d'assemblage selon la revendication 1 caractérisée en ce que des mécanismes d'amenée de baguettes (4, 8) sont associés aux têtes de coupe (3 , 7 ) .
3.- Machine automatique d'assemblage selon la revendication 1 caractérisée en ce que les têtes d ' agrafage (11, 19, 20) sont montées sur une platine mobile (12) à laquelle est associé un distributeur d'agrafes (13) .
4.- Machine automatique d'assemblage selon la revendication 1 caractérisée en ce que les dispositifs de maintien des moulures au premier poste (2) sont constitués, de butées latérales (6, 10) perpendiculaires l'une à l'autre et localisées à proximité l'une de l'autre, ainsi que de deux griffes de serrage (14) dans l'angle formé par les butées .
5.- Machine automatique d'assemblage selon la revendication 1 caractérisée en ce que les têtes d'agrafages (19, 2D) du second poste (15) sont installées en vis-à-vis selon la diagonale du- cadre à réaliser et également montées sur des platines mobiles qui sont associées chacune à un distributeur d ' agrafes .
6.- Machine automatique d'assemblage selon les revendication 1 et 5 caractérisée en ce que les dispositifs de maintien en position, au second poste (15) , des angles réalisés par le premier poste (2) , sont constitués également de jeux de butées (17, 23) voisins de griffes de serrage (18, 24) .
7.- Machine automatique d'assemblage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les mécanismes de transfert déplacent un angle du poste (2) au poste (15) par des mouvements combinés de translation et de rotation.
8.r Machine automatique d'assemblage selon la revendication 1 caractérisée en ce que chaque tête d'agrafage (11, 19, 20) est équipée d'un distributeur d'agrafes (13), le distributeur d'agrafes de la tête (11) du premier poste (2) disposant d'une capacité double de celle des autres têtes (19, 20) du second poste (15).
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