Brevet FR2120041A1 — publié le 19720811

^6850 1 21200^1 L'invention, due à Monsieur Hiroyoshi SAMURA, Monsieur Mit-suyoshi NAGASHIMA et Monsieur Osamu WASHIMINE, est relative, d'une manière générale, à une machine du type dénommé "machine transfert", et plus particulièrement à une telle machine dans 5 laquelle une pièce à usiner ou un support de pièce à usiner est transféré d'un poste d'usinage à un autre . Dans une machine classique, une telle opération de transfert était effectuée d'une manière intermittente, en utilisant un dispositif d'avance rectiligne ou un dispositif d'avance tour-10 nant, ou d'une manière continue en utilisant une bande en acier ou une chaîne transporteuse. Généralement, le dispositif de transfert tel que le dispositif d'avance, la bande ou la chaîne transporteuse en acier et la pièce à transférer, telle que la pièce à usiner ou le support de la pièce à usiner ; sont disposés 15 à proximité l'un de l'autre, de manière que les opérations désirées puissent être effectuées. Cette disposition connue s'est révélée non satisfaisante dans le cas où elle est appliquée à une opération dans laquelle sont traitées des pièces à usiner ou des supports de pièces à usiner légers et peu résistants ou dans 20 laquelle la moindre vibration du dispositif transfert ou de très petites particules de matériaux étrangers peuvent entraîner des effets désastreux, du fait que, dans de telles applications,1a vitesse de production ne peut être augmentée d'une manière satisfaisante. En particulier, il est impossible d'enlever rapi-25 dément les pièces de mauvaise qualité d'usinage de la chaîne principale de production ou de reprendre le travail lorsque la chaîne principale est accidentellement arrêtée. En outre, une machine transfert est en général commandée par un système électrique ou électronique. Dans cette machine 30 connue, un parasite ou un champ électrique ou magnétique peut avoir une influence défavorable sur l'usinage des pièces ou sur des mesures. Un but de l'invention est donc d'éliminer les inconvénients exposés ci-dessus des dispositifs connus. 35 Un autre but de l'invention est de fournir une machine transfert qui convienne particulièrement bien à la production de pièces légères et de dimensions précises, telles que celles utilisées dans les montres, à un bas prix, avec un rendement de production élevé. 40 Ces buts, et d'autres buts de l'invention, peuvent être 71 *»6850 2 2120041 atteints avec une machine transfert comportant une paire de rails de guidage destinés à venir en contact avec des surfaces opposées de chaque pièce à usiner ou de chaque support de pièce à usiner et à les guider, des moyens transporteurs à courroies 5 agencés de manière à être déplacés d'une manière continue le long des rails de guidage et à porter la pièce à usiner ou le support de la pièce à usiner, des moyens à fluide pour détecter un passage d'une pièce à usiner ou d'un support de pièces à usiner, un mécanisme d'échappement commandé par les moyens détec-10 teurs à fluide pour arrêter la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner lorsqu'il atteint un poste prédéterminé, une plaque gabarit agencée de manière à être soulevée lorsque la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner est arrêté au poste pour coopérer avec lui, afin de le maintenir en place d'une manière 15 précise et en même temps de ledésolidariser d'avec les courroies transporteuses en mouvement, des moyens pour abaisser la plaque calibre une fois effectué le travail d'usinage désiré, pour placer la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner sur les courroies afin de le transférer à un poste suivant. 20 Des moyens auxiliaires à courroies peuvent être prévus au voisinage immédiat des courroies transporteuses principales,' parallèlement à celles-ci, pour fournir des moyens de porter et d'enlever des pièces de mauvaise qualité- de la chaîne de production principale, ou pour fournir une chaîne de production 25 auxiliaire qui peut être utilisée lorsque la chaîne principale est accidentellement arrêtée. Les courroies transporteuses auxiliaires peuvent également servir à ramener les supports de pièces, lorsqu'ils ont été utilisés, ces courroies auxiliaires étant alors animées d'un mouvement en sens contraire de celui de la 30 bande transporteuse principale. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vitesse des courroies transporteuses principales est utilisée pour assurer les commandes désirées. Avant qu'une pièce à usiner ou un support de pièce à usiner atteigne le poste prédéterminé où la 35 plaque calibre se trouve soulevée, une source de commande mécanique, prévue à ce poste, telle qu'un arbre à cames, est mise en marche pour assurer l'usinage,de sorte que le taux de production peut être considérablement augmenté. Dans ces conditions, l'invention est fondée sur l'utilisa-40 tion d'un élément de commande à fluide. Dans la machine transfert 71 3 2120041 conforme à l'invention, une pièce à usiner ou un support de pièce à usiner se déplaçant sur des courroies transporteuses franchit un courant d'air transversal, dont l'interruption produit un signal indiquant le passage d'une pièce à usiner ou d'un sup-5 port de pièce à usiner. L'invention est expliquée plus en détail ci-après, à l'aide d'un de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : 10 - la figure la est une vue schématique en perspective d'un système de transfert conforme à l'invention , - la figure 1]3 est une vue schématique en coupe montrant la position relative d'une pièce à usiner et d'une plaque gabarit, 15 - la figure le est une vue schématique en coupe montrant la partie détectrice de la machine , - la figure Id est une vue schématique en coupe montrant un mécanisme d'échappement , - la figure le. est une vue en coupe montrant un mécanisme 20 destiné à transporter une pièce à usiner des courroies transporteuses principales aux courroies transporteuses, auxiliaires, - la figure 2 est une vue en plan montrant la disposition des courroies transporteuses principales et auxiliaires , - la figure 3 est un diagramme séquentiel temporel, rela-25 tif à un poste d'usinage de la machine , - la figure 4 est une vue en coupe d'un élément à fluide utilisé dans le mode de réalisation de l'invention, et - la figure 5 est une représentation symbolique de l'élément à fluide . i 30 En se reportant aux dessins, plus particulièrement à la fi gure 4, on distingue un élément à fluide utilisé dans la machine conforme à l'invention. Cet élément peut être du type de celui décrit et représenté dans la demande de brevet japonais n°17 855/ 64 et comportant un corps cylindrique 31, une paire de membranes 35 32 et 33 fixées chacune par leur pourtour au corps 31, sur chacune desquelles est fixée une soupape 34 ou 35, et une tige de liaison 36 accouplant les membranes 32 et 33. Dans le corps 31 sont ménagés des conduits d'entrée 37, 38 , 41 et 42 et un conduit de sortie 46. Lorsqu'une pression P est appliquée à cha-40 cun des conduits d'entrée, celle-ci agit sur la membrane corres 71 46850 4 2120041 pondante dont les surfaces soumises à la pression peuvent varier lorsque les soupapes sont ouvertes ou fermées. La figure 5 montre symboliquement la constitution de l'élément. La machine, représentée sur la figure 1, comporte une pai-5 re de rails de guidage 1 et 2, destinés à guider des surfaces opposées 4 et 5 d'une pièce à usiner ou d'un support de pièces 3. Une paire de courroies transporteuses 6 et 7 sont disposées respectivement le long des côtés intérieurs des rails de guidage 1 et 2, en vue de porter une succession de pièces à usiner ou de 10 supports de pièces à usiner 3. Sur le trajet des pièces à usiner ou du support de pièces à usiner 3 est prévu un détecteur 8 qui détecte une pièce à usiner ou un support de pièce à usiner passant devant le capteur et provoque le fonctionnement d'un mécanisme d'échappement pour arrêter la pièce à usiner ou le 15 support de pièce à usiner 3. Le mécanisme d'échappement comprend une paire de cylindres pneumatiques 10 et 11, comme on le voit sur la figure 1. La pièce à usiner ou le support de pièce à usiner 3 ainsi arrêté est ensuite soulevé par une plaque calibre 12 qui peut se déplacer verticalement à travers l'espace 20 situé entre les courroies transporteuses 6 et 7 et est agencée de manière à entrer en contact avec la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner 3, de manière à le maintenir en place avec précision. Dans ces conditions , la pièce à usiner ou son support 3 est dégagé des courroies en mouvement 6 et 7 et le 25 travail désiré : usinage ou assemblage, est effectué. Ensuite, la plaque calibre 12 est abaissée jusqu'à ce que la pièce à usiner ou son support 3, porté par la plaque calibre, soit de nouveau placé sur les courroies transporteuses en mouvement 6 et 7, afin d'être transféré au poste d'usinage suivant. 30 Dans le mode de réalisation représenté sur la figure, un rail de guidage supplémentaire et une autre paire de courroies transporteuses auxiliaires 13 et 14 sont prévus parallèlement aux courroies transporteuses principales 6 et 7. Dans ce mode de réalisation on a prévu une paire de courroies transporteuses 35 auxiliaires, mais il y a lieu de remarquer évidemment qu'une seule courroie transporteuse peut suffire pour le même but dans certaines applications. Les moyens à courroies transporteuses auxiliaires peuvent être utilisés, soit pour supporter et enlever une pièce de mauvaise qualité de la chaîne de production principale, 40 soit comme chaîne de production de secours lorsque la chaîne de 71 46850 5 2120041 production principale est accidentellement arrêtée, soit pour renvoyer des supports de pièce à usiner utilisés 3 au poste de chargement des courroies transporteuses principales 6 et 7, en mettant en mouvement 1 -ss courroies transporteuses auxiliaires 5 13 et 14 dans le sens contraire à celui des courroies transporteuses principales 6 et 7. Conformément à l'invention, la machine transfert est munie en outre, en plus du détecteur du type pneumatique 8 qui sert à détecter une pièce à usiner ou un support de pièce reposant sur 10 la plaque calibre 12, d'un second détecteur destiné à détecter une pièce à usiner ou un support de pièce à usiner 3 en un emplacement situé en amont de la plaque calibre 12, de manière à l'immobiliser en cet emplacement, et d'un troisième détecteur 16 destiné à détecter une pièce à usiner ou un support de pièce à 15 usiner 3 en un emplacement situé en aval de la plaque calibre 12. Comme on le voit sur la figure 1, un cylindre pneumatique 10 du mécanisme d'échappement sert à immobiliser la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner, en un emplacement situé en amont de la plaque gabarit 12 et l'autre cylindre 11 sert à l.'immobi-20 liser à l'emplacement de la plaque gabarit. En outre, conformément à l'invention, toutes les opérations de commande sont effectuées pneumatiquement et, à cet effet, des générateurs de signaux de cadencement 18 et 19 sont prévus pour coopérer avec des cames portées par un arbre à cames 17. Les 25 générateurs de signaux 18 et 19, de même que les détecteurs 8, 15 et 16, sont raccordés à un groupe d'amplificateurs 21 qui sont à leur tour raccordés à un appareil de commande 22. Le signal de sortie de l'appareil de commande 22 est utilisé pour commander la mise en place, l'arrêt, le transfert et les diver-30 ses autres opérations désirées. En outre, comme on le voit sur la figure le , on prévoit une paire de bras préhenseurs 25 et 26 qui sont actionnés par une pression d'air appliquée, à partir d'une canalisation 24, à des moyens d'extraction de pièces à usiner 2 3, pour enlever 35 une pièce de mauvaise qualité de la chaîne de production principale ou pour la transférer de la chaîne de production principale à une chaîne de production auxiliaire, lorsque la première est arrêtée par un accident. Lorsque les courroies transporteuses auxiliaires 13 et 14 sont utilisées pour recevoir une pièce 40 de mauvaise qualité, on peut prévoir une butée amovible et ré 71 46850 6 2120041 glable 27, fixée, au rail de guidage 9 en un emplacement approprié pour fournir une zone de stockage des pièces de mauvaise qualité» Le fonctionnement de la machine transfert conforme à l'in-5 vention va être décrit maintenant en se référant à la figure 3 qui montre un diagramme séquentiel temporel relatif à un poste d'usinage. Sur la figure 3, le temps a été pris en abscisses tandis que divers signaux sont représentés en ordonnées . Sur ce diagramme, les signaux d'entrée de base A, B, C sont appli-10 qués à partir des détecteurs de pièces à usiner 8, 15 et 16 disposés le long de la courroie transporteuse, et sont appliqués dans l'ordre B, A, C. En outre, sur ce diagramme^les références SW^ et SWp représentent des signaux de cadencement issus de pièces mécaniques mobiles telles que l'arbre à cames 17. Les si-15 gnaux de sortie AG et BG sont appliqués aux mécanismes d'échappement 11 et 10 respectivement,et servent à arrêter l'embrayage 20 de l'arbre à cames 17 et la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner en chaque poste d'usinage. Lorsqu'un signal B est produit par le détecteur correspondant pour indiquer qu'une 20 pièce à usiner ou un support de pièce à usiner 3 est en place, l'embrayage 20 est actionné pour faire démarrer l'arbre à cames 17 qui se met à tourner. Ainsi, le signal de cadencement SW^ issu de l'arbre à cames produit un signal BG pour actionner le mécanisme d'échappement,de manière que la pièce à usiner ou le 25 support de pièce à usiner soit déplacé en direction de la plaque calibre. L'autre mécanisme d'échappement AG est fermé lorsque le signal de cadencement SW^ est déclenché. Ensuite, la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner est arrêté à l'emplacement du mécanisme d'échappement AG. Pour que la plaque calibre ne 30 soit pas soulevée tant que la mise en place précise n'est pas effectuée, les cames sont réglées de manière appropriée. Dans ces conditions, la plaque calibre est soulevée, après que la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner a été placé correctement, de manière que celui-ci soit engagé sur la plaque cali-35 bre. Dans ces conditions, la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner est maintenu en place avec précision et, en même - temps, maintenu écarté de la courroie transporteuse. Après qu'un travail d'usinage désiré a été effectué, la plaque calibre est abaissée et le mécanisme d'échappement AG est de nouveau ouvert 40 par le signal de cadencement SW^ issu de l'arbre à cames 17, de 71 46850 7 2120041 manière à transporter la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner au poste suivant . Les opérations décrites ci-dessus peuvent être représentées par les équations suivantes i 5 commande du travail d'usinage = (aA B ) V SW^ AG = CA SW2 BG = ÂA SWa Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le signal d'entrée pour commander le transport d'une pièce à usiner ou 10 d'un support de pièce à usiner d'un poste d'usinage à l'autre a été obtenu par la position de la pièce à usiner ou du support de pièce à usiner transporté par la courroie ; toutefois, il y a lieu évidemment de remarquer que le signal d'entrée peut être fourni extérieurement, par exemple, au moyen d'un bouton poussoir, 15 sans sortir pour cela du cadre de l'invention. En outre, la commande peut être assurée par des moyens électroniques ou électriques . Ainsi qu'on l'a exposé ci-dessus, conformément à l'invention, une pièce à usiner ou un support de pièce à usiner est transporté 20 au moyen d'un convoyeur le long de moyens constitués par des rails de guidage et soulevé du convoyeur à un poste d'usinage ou d'assemblage. Par conséquent, il est possible d'éliminer toute difficulté qui pourrait être causée par des vibrations, des frottements et des influences perturbatrices analogues, à l'aide d'un 25 mécanisme très simple. En outre, la pièce à usiner ou son support est soulevé et écarté des moyens constitués par des rails de guidage au poste d'usinage, de sorte que l'opération d'usinage ou d'assemblage peut être effectuée en direction latérale. La productivité peut donc s'en trouver augmentée. XI est eh outre 30 possible de faire tourner la pièce à usiner autour d'un axe vertical après qu'elle a été soulevée, de sorte que la pièce à usiner peut être disposée dans n'importe quelle direction désirée. La disposition dans laquelle est prévue une chaîne de production auxiliaire en parallèle avec la chaîne de production principale 35 pour extraire toute pièce de mauvaise qualité de la chaîne de production principale permet de prévoir un poste d'extraction en chaque poste d'usinage. En outre, la chaîne de production auxiliaire peut être utilisée temporairement à la place de la chaîne de production principale, lorsque celle-ci est accidentellement 40 arrêtée. 71 46050 8 2120041 Conformément à l'invention, il est possible de réaliser une machine transfert à haut rendement qui n'exige pas une grande quantité de tronçons de chaînes de production, comme c'est le cas dans une machine classique et qui n'est pas affectée par 5 un arrêt accidentel. Du fait que la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner porté par la courroie transporteuse est arrêté avant d'être soulevé et avant que la courroie se déplace par rapport à celui-ci, la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner peut être aussi léger que possible. En outre, du fait 10 qu'il n'y a pas de frottement appréciable entre la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner et la courroie transporteuse, un détecteur classique à bras palpeur pourrait agir sur le déplacement de la pièce à usiner. C'est la raison pour laquelle il faut utiliser un détecteur sans contact. Le système détecteur 15 et de commande du type à fluide conforme à l'invention ne produit aucune espèce de parasite électrique ou magnétique et n'a aucun effet défavorable sur l'usinage ou l'assemblage de pièces de précision, telles que des pièces de montres. La disposition conforme à l'invention est bien conçue du fait que toute manoeu-20 vre peut être commandée pneumatiquement en utilisant des cylindres pneumatiques ou des organes analogues. Ainsi, l'invention permet d'obtenir une machine transfert moins coûteuse et de haut rendement, qui convient particulièrement bien à la production ou à l'assemblage de pièces légères et d'une grande précision, 25 telles que des pièces de montre. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation de ses diverses parties ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au 3q contraire, toutes les variantes. 71 46850 9 2120041 REVENDICATIONS 1. Machine transfert caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens convoyeurs comprenant des moyens de guidage à rails pour guider une pièce à usiner ou un support de pièce à usiner 5 et des moyens transporteurs à courroies pour transporter la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner, des moyens pour détecter le passage de la pièce à usiner ou du support de pièce à usiner et actionner un mécanisme d'échappement muni d'une plaque gabarit destinée à maintenir en place avec précision la pièce 10 à usiner ou le support de pièce à usiner et en même temps à le désolidariser d'avec les moyens transporteurs à courroies en mouvement, des moyens pour abaisser la plaque gabarit, après qu'un travail d'usinage désiré a été effectué, afin de ramener la pièce à usiner ou le support de pièce à usiner sur les moyens 15 transporteurs à courroies pour le transporter à un poste suivant. 2. Machine transfert selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens convoyeurs auxiliaires comprenant des rails de guidage qui sont disposés au voisinage immédiat des moyens convoyeurs principaux et pa- 20 rallèlement à ceux-ci. 3. Machine transfert selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des détecteurs à fluide sans contact, associés à un poste d'usinage, pour détecter le passage et la présence d'une pièce à usiner ou d'un support de pièce à usiner, 25 et produisant des signaux de commande pour mettre en mouvement, arrêter, usiner et assembler la pièce à usiner, ceci au moyen d'éléments de commande à fluide appropriés.