Brevet FR2164596A1 — publié le 19730803

La présente invention concerne un dispositif pour commander une installation de transport de pièces à usiner dans une channe d'usinage de pièces complètement automatique, où les pièces se trouvent,dans chaque installation de transport, sur des supports de pièces et arrivent au voisinage du poste d'usinage ou une installation de prise les saisit pour les amener au poste d'usinage. On sait amener des pièces à usiner, d'une installation de transport dans un poste d'usinage, en prenant ces pièces à l'aide d'un dispositif preneur, à partir de l'installa- tion de transport. Dans ce cas, pendant un arrêt, entre deux avancements de l'installation de transport de pièces, on amène le dispositif preneur sur la pièce, saisit cette pièce avec le preneur et la transporte au poste d'usinage. Pour effectuer cette opération, il faut un certain temps qui dépend de la structure constructive de l'installation. Toutefois, cette installation présente encore un autre inconvénient important. Il arrive fréquemment que certains emplacements de 11 installation de transport de pièces ne soient pas occupés. En cas de défaillance ou de perturbation dans l'alimentation en pièces de l'installation de transport, il peut meme se produire que l'installation de transport soit complètement vide ou ne porte aucune pièce, sans même que le surveillant de la machine puisse s'en apercevoir et que malgré tout cette installation avance pas à pas.Dans ce cas, le dispositif preneur s'approche à chaque pas de l'emplacement de pièce, y effectue son mouvement de prise, puis se déplace vers le poste d'usinage pour y effectuer le mouvement de dépôt, De ce fait, les installations concernées ne subissent pas seulement une usure inutile, mais il peut même se produire qu'au moins des parties de l'installation soient rendues inutilisables; l'inconvénient essentiel réside toutefois dans l'inutile perte de temps qui se traduit par des arrêts de machine considérables, les mouvements d'usinage se faisant sans qu'aucune pièce soit usinée. Dans une autre installation connue, on détecte la présence des pièces à usiner. Comme toutefois le dispositif de détection peut recevoir des pièces situées dans des plans différents ou ayant des dimensions différentes, il est nécessaire de pouvoir déplacer la barrière lumineuse, parallèlement à ellemême, pour effectuer ces diverses détections. A cet effet, on utilise deux vérins qui portent à leur périphérie, une spirale de guidage, sur laquelle on guide un prisme optique approprié. Par une rotation simultanée mais en sens op- posé des vérins, on soulève ou on abaisse sur un même parcours les prismes entre lesquels se trouve la pièce à usiner. Les positions de l'émetteuretdurécepteur de la barrière lumineuse sont fixes. Cette installation présente l'inconvénient que l'installation de mesure complexe est mobile, ce qui entratne une usure importante des installations de guidage des prismes optiques, pouvant entraîner très rapidement des imprécisions. En outre, cette installation est très sensible aux chocs, elle est onéreuse et eomplexee Pour compter les pas de commutation, on sait en outre, prévoir des marquages quelconques sur les organes qui doivent provoquer ces pas de commutation.On enregistre le passage d'un tel marquage au niveau d'un poste de mesure et on lt- utilise pour les opérations suivantes. La présente invention a pour but d'utiliser pour la production, le temps qui se trouverait perdu inutilement dans le processus de fabrication, en raison de la non ocau- pation d'un emplacement dans l'installation de transport des pièces. la présente invention a pour but de créer une installation de commande d'une ou plusieurs installations de transport de pièces, dans une chaîne d'usinage complètement automatique de pièces, installations dans lesquelles les pièces se trouvent sur des supports dans une installation de transport et sont amenées au voisinage du poste d'usinage pour y être prises par un dispositif preneur et amenées au poste d'usinage et qui permette de déterminer la présence ou l'absence d'une pièce pour commander le mouvement d'une ou plusieurs installations de transport. A cet effet, l'invention concerne une installation caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de détection au voisinage de l'emplacement de pièce, pour détecter la présence d'une pièce à usiner, ainsi qu'une installation de comptage pour faire avancer pas à pas l'installation de transport de pièces, et qu'en cas d'absence de pièces, le courant fourni par le récepteur du dispositif de détection et celui qui provient pour chaque pas d'avance de l'installation de transport de pièces, de l'installation de comptage, déclenchent en commun le mouvement de l'installation de transport de pièces pour faire avancer l'emplacement de pièces suivant, et si une pièce est alors présente, le courant émis par l'installation de comptage, déclenche seul la mise en marche d'une installation de prise de pièces et de transport de la pièce présente. L'organe transporteur est une palette de transport de pièces à un ou plusieurs étages, susceptible de monter ou de descendre. L'installation de détection est une barrière lumineuse. Le faisceau lumineux efficace de la barrière lumineuse comprenant un émetteur et un récepteur, est dirigé incliné par rapport à l'horizontale du fait que l'émetteur et le récepteur se trouvent dans des espaces intermédiaires différents, mais adjacents entre les plateaux de la palette de transport, en étant solidaires du bâti. Si l'émetteur et le récepteur dela barrière lumineuse sont fixés horizontalement sur un bras de levier pivotant, on commande ce bras quand la palette de transport des pièces entre dans le poste de détection, ou en sort, à l'- aide d'un rail conducteur, dont les extrémités sont recourbées, et qui est solidaire de la palette de transport. On peut, également, équiper le poste de détection à l'aide d'autres émetteurs et récepteurs : on peut fixer sur le support de la pièce, un matériau ferro-magnétique, un ai mant permanent, coopérant avec un commutateur magnétique ou une bobine d'induction. On peut, également, prévoir une bande de magnétite coopérant avec une tête de lecture magnétique ou un matériau coopérant avec les plaques d'un condensateur pour effectuer la détection. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'installation de comptage se compose de bossages en un matériau ferro-magnétique et d'un commutateur magnétique coopérant avec ces bossages, les bossages étant prévus en des endroits exposés à la rotation de la palette de transport quelcon que s, placée sur cette palette de transport, en nombre correspondant à celui des emplacements de pièces d'un plateau de la palette. Suivant une autre caractéristique de l'invention, un commutateur respectif est prévu dans le circuit électrique de l'installation de détection et dans l'installation de comptage, ces conmutateurs étant commandés par une installation de lecture qui ferme simultanément ces commutateurs en présence de la palette de transport voulue0 L'installation de lecture comprend des anneaux de codage prévus sur la face inférieure du plateau inférieur de la palette de transport, ces anneaux de codage coopérant avec des initiateurs à fentes fixes. L'invention présente les avantages suivants : En détectant la présence ou l'absence d'une pièce, il est non seulement possible d'économiser du temps, mais, également, de protéger toute l'installation contre l'usure et les incidents et les destructions d'organes. Si des pièces se trouvent sur la palette de transport, aucun faisceau lumineux ne tombe sur le récepteur de la barrière lumineuse, de sorte qu'on protège très largement le récepteur. La présente invention sera décrite plus en détails à l'aide d'un mode de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels - la figure i est une vue de face du dispositif selon l'invention, dans lequel la barrière lumineuse est inclinée par rapport à l'horizontale, la figure 2 est une vue de côté de l'installation selon la figure 1, - la figure 3 est une vue de côté de llinstal- lation selon 11 invention, comportant une barrière lumineuse pivotante, - la figure 4 est une vue de dessus de l'installation selon la figure 3, - la figure 5 est une vue de face de l1instal- lation de lecture, - la figure 6 est une vue en coupe de dessus de 1' installation de lecture selon la figure 5. Aux figures 1 et 2, on a représenté une palette de transport de pièces à usiner 1, à trois étages ou plateaux, montée mobile, Cette palette peut monter et descendre par rapport au chariot 3 qui se déplace sur des rails ?. Les pièces à usiner 4, identiques, se trouvant sur la palette de transport 1, sont disposées sur des supports à pièces 5. La barrière lumineuse comprenant l'émetteur 8 et le récepteur 9, est fixée au support 7 solidaire du bâti 6. Le rayon lumineux 10 de la barrière incliné par rapport à la direction horizontale, détecte la présence d'une pièce à usiner 4 et d'un support 5.Comme la palette de transport 1 du chariot 3 doit être amenée dans un poste de détection, où on la tourne, on la soulève et on l'abaisse, l'émetteur 8 et le récepteur 9 de la barrière lumineuse, ne peuvent être montés que dans les intervalles compris entre les plateaux de la palette de transport 1, à l'extérieur de leur zone de rotation. Comme, toutefois, on ne peut détecter la présence d'une pièce 4 et d'un support 5 que si l'émetteur 8 et le récepteur 9 sont fixés sur le båti 6, dans des intervalles différents mais voisins, il est inévitable que le faisceau lumineux 10 détecteur ait un parcours oblique. A chaque emplacement de pièces 11, la palette de transport 1 comporte un bossage 12 sous la forme d'un aimant permanent ou d'une matière ferro-magnétique. Le bossage 12 coopère avec un commutateur magnétique 13. Les bossages 12 dont le nombre correspond à celui des supports 5 d'un plateau de la palette, peuvent entre prévus sur les supports de pièces 5 euxmimes, à la périphérie ou sur un cercle concentrique, sur la face supérieure ou la face inférieure d'un plateau de palette. L'installation ci-dessus fonctionne comme suit: Après que le chariot 3 muni de la palette de transport de pièces 1, à trois étages, portant les supports de pièces 5 et les pièces 4, soit arrivé au voisinage du poste d'usinage, on le verrouille dans cette position. On alimente le moteur non représenté, qui équipe la palette de transport 1. Ce moteur amène la première pièce à usiner 4 et son support 5 entre l'émetteur 8 et le récepteur 9 de la barrière lumineuse. S'il y a effectivement une pièce 4 sur le support 5 correspondant, le récepteur 9 de la barrière lumineuse ne fournit aucun courant. Comme le courant de l'unité de comptage 12, 13 est seul disponible, un organe de prise, non représenté, est amené vers la pièce 4, il prend cette pièce 4 et la transfère au poste d'usinage. Par contre s'il n'y a aucune pièce à usiner 4 dans le faisceau lumineux de la barrière lumineuse 8g 9 sur le support 5 correspondant, un faisceau lumineux 10 tombe sur le récepteur 9 qui délivre un courant. Ce courant et celui du dispositif de comptage 12, 13 interdisent par leur coopération, la sortie du preneurS mais assurent l'avancement d'un pas de la palette de transport de pièces 1 vers l'emplacement 11 suivant d'une pièce. il est nécessaire de fournir un courant dans l'installation de comptage 12, 13, car si plus d'un emplacement de pièce 11 est occupé par une pièce à usiner 4 et un support 59 et passe dans la barrière lumineuse 8, 9, aucun faisceau lumineux 10 de la barrière lumineuse ne tombe sur le récepteur 9, le récepteur 9 ne fournissant, de ce fait, aucun courant.Si l'on fixe intentionnellement de façon solidaire l'émetteur 8 et le récepteur 9 de la barrière lumineuse, comme décrit ci-dessus, la détection par le faisceau lumineux 10 ne peut se faire que suivant une direction inclinée par rapport à l'horizontale, pour ne pas limiter la liberté du mouvement de la palette de transport de pièces. Si, toutefois, il fallait transporter des pièces à usiner extrêmemene grandes ou extrêmement petites sur la palette de transport 1, et si leur présence ou leur absence devait y être détectée, il serait également possible de monter pivotante la barrière lumineuse 15, 16. Cette possibilité sera décrite en relation avec les figures 3 et 40 Sur le chariot 3, on a fixe, en plus de la palette de transport 1, tournante, susceptible d'être soulevée et abaissée, un rail conducteur 14. A l'endroit où l'on détecte Iodla présence d'un support de pièces garni d'une pièce, ou absence de pièces et de support, c'està-dire l'endroit où doit se former un courant dans le dispositif de comptage, et se composant de bossages 17 et d'un commutateur magnétique et où doit se faire l'extraction de la pièce 4 par les preneurs, le bâti 6 comporte un bras de levier 17 monté pivotant, qui porte au niveau du plateau supérieur 20 de la palette de transport 1, une barrière lumineuse avec émetteur 15 et récepteur 16. Le faisceau lumineux 21 de la barrière lumineuse 15, 16 peut être horizontal. il peut, également, être dirigé de façon inclinée. Un ressort de pression 22 pousse constamment le bras de levier 19 dans la direction du rail conducteur 14 sur lequel il s'appuie contre des butées réglables ou amovibles 23, en fonction du diamètre de la pièce qu'il faut mesurer. En outre, le bras de levier 19 comporte deux galets 24 qui reposent sur le rail conducteur 14. L'installation décrite ci-dessus fonctionne comme suit On amène le chariot 3 et la palette de transport 1 au poste de détection. A ce niveau,la partie coudée 25 du rail conducteur 14 attaque un galet 24 du bras de levier 19 portant la barrière lumineuse 15, 16 et le pousse vers ltexté rieur quand le chariot 3 continue son mouv#ment, jusqu'à ce que le palette de transport ait atteint le poste de détection. Dans ce poste, on détecte la présence de pièces à usiner 4. Les galets 24 du bras de levier 19 s'appuient alors contre les parties coudées 25 du rail conducteur 14. À la place de la barrière lumineuse 8, 9 ou 15, 16, on peut, également, prévoir d'autres dispositifs de détection non représentés. On peut ainsi envisager la fixation d'un aimant permanent ou d'une matière ferro-magnétique sur le support de pièces 5, qui est posé par l'installation d'alimentation en pièces à usiner, en même temps que la pièce 4 à l'emplacement Il de la pièce, cet aimant ou cette matière magnétique coopérant avec un commutateur magnétique ou une bobine d'induction. il est également possible de fixer une bande de magnétite, ou de revetir une surface de matière magnétique, pour y inscrire une information et de faire lire cette information par une tête de lecture magnétique.Comme autre possibilité, on peut, également, faire passer les pièces 4 ou les supports 5 ou les emplacements Il au niveau de plaques de condensateurs. Pour toutes les possibilités décrites ci-dessus, il n'est pas nécessaire d'avoir un dispositif de comptage auxiliaire 12, 13 ou 17, 18. Si, lors de l'introduction du chariot 3 muni de la palette de transport 1 dans le poste de détection, on veut tout d'abord déterminer si l'on est en présence d'une palette-de transport 1 munie des pièces d'usinage 4 correctes, il est nécessaires d'utiliser une installation de lecture accessoire, et des marquages correspondants. Ces marquages sont comparés dans un comparateur et ne sont qu'ensuite envoyés à un dispositif de reconnaissance de pièces et à un dispositif d'avance pas à pas. Ces marquages donnent des indications sur le type des pièces et leurs dimensions. Ils indiquent, également, si chaque emplacement 11 est, ou non, occupé par une pièce 4 et un support de pièces 5. Si un emplacement 11 sur deux seulement est occupé au cours de chaque avancement, alors pour chaque pas d'avance de la palette de transport 1, on avance de deux emplacements 11. Les marquages sont, par exemple, des anneaux de codage 26 concentriques, en saillie, prévus sur la face inférieure du plateau inférieur de la palette, et qui coopèrent avec un initiateur à fentes 27o La présence ou l'absence d'un anneau de codage concentrique 26 donne des informations sur la nature de la palette de transport 1 et des pièces d'usinage 4 se trou vaj dans 1' installation de lecture.Si la bonne palette de transport 1 est arrivée au poste de détection, en fonction de ce qui est prévu, l'installation de lecture ferme un commutateur respectif9 non représenté, se trouvant dans le circuit éleetri que de l'installation de détection 8, 99 15, 16 et l'installation de comptage 12, 13 et 17, 18. Cela déclenche l'opération de détection présence d'une pièce ou 'absence d'une pièce" par l'intermédiaire d'un comparateur. Si la palette de transport 1 qui se trouve au poste de détection, ne convient pas, l1ins- tallation de lecture fournit à l'installation de comparaison, une impulsion qui commande le retour de la palette de transport 1. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de 1' in- vention. REVENDICÂTIONS 1. Installation pour la commande dtinstalla tions de transport de pièces à usiner, pour des installations d'usinage automatIque de pièces, dans lesquelles les pièces se trouvent sur des supports de l'installation de transport, et sont envoyées au voisinage du poste d'usinage, où un dispositif preneur les saisit pour les amener dans le poste d'usinage, installation caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de détection (8, 9; 15, 16) au voisinage de l'emplacement de pièce, pour détecter la présence d'une pièce à usiner (4), ainsi qu'une installation de comptage (12, 13e 17, 18), pour faire avancer pas à pas l'installation de transport de pièces 1, et qu'en cas d'absence de pièces (4), le courant fourni par le récepteur (9) du dispositif de détection (8, 9p 15, 16) et celui qui provint pour chaque pas d'avance de l'installation de transport de pièces (1), de l'installation de comptage (12, 139 17, 18) déclenchent en commun le mouvement de l'installation de transport de pièces (1) pour faire avancer l'emplacement de pièces (îî) sui vant, et si une pièce(14} est alors présente, le courant émis par l'installation de comptage (12, 13S 17, 18) déclenche seul la mise en marche d'une installation de prise de pièces et de transport de la pièce (4) présente. 2. InstallatIon selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation de transport de pièces est une palette de transport de pièces (1) à un ou plusieurs étages. 3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la palette de transport de pièces (1) est susceptible de monter ou de descendre. 4.- Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'installation de détection (8, 9p 15, 16) est une barrière lumineuse. 5.- Irstallation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4p caractérisée en ce que la barrière lumi- neuse se compose d'un émetteur #3) envoyant un faisceau lumineux efficace (10) sur un récepteur (9), ce faisceau étant incliné par rapport à l'horizontale, l'émetteur (8) et le récepteur (9) se trouvant dans des espaces intermédiaires, différents mais voisins, entre les plateaux de la palette de transport (1), en étant solidaires du bâff (65. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications- 1 à 4, caractérisée en ce que l'émetteur (15) et le récepteur (16) de la barrière lumineuse, sont disposés horizontalement- sur un bras de levier (19) pivotant, et le bras de levier (19) est commandé à l'introduction et à la sortie de la palette de transport (1) dans le poste de détection, par un rail conducteur (14), dont les extrémités (15) sont recourbées et qui est solidaire de la palette de transport (1). 7.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation de détection (8, 9; 15, 16) se compose d'une matière ferrc-magnétlque, d'2ne bande de magnéti- te , d'un aimant permanentS prévu sur le support de pièces (5) et d'un commutateur magnétique d'une tête de lecture, d'une bobine d'induction, coopérant avec l'un des organes précédents ferro-magnétique. 8. Installation selon la revendication 12 caractérisée en ce que l'installation de détection (8, 99 15S 16) se compose dlun organe quelconque prévu sur le support de pièces (5) et de plaques de condensateur coopérant avec cet organe. 9.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 , caractérisée en ce que l'installation de comptage (12, 13; 17, 18) se compose de bossages (12, 17) en un matériau ferro-magnétique et d'un commutateur magnétique (13, 18) coopérant avec ces bossages, les bossages étant prévus en des endroits exposés à la rotation de la palette de transport (1) quelconques, places sur cette palette de transport, en nombre correspondant à celui des emplacements de pièces d'un pla teau de la palette 1 Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'un commutateur respectif est prévu dans le circuit électrique de l'installation de détection (8, se 15, 16), et dans 11 Installation de comptage (12, 13; 17, l8), ces commutateurs étant commandés par une installation de lecture qui ferme simultanément ces commutateurs en présence de la palette de transport ( voulue. 11.- Installation selon l'une quelconque des revendications i à 10 caractérisée en oe que l'installation de lecture se compose d'anneaux de codage (26) prévus à la face inférieure du plateau inférieur de la palette de transport (1) et d'initiateurs à fentes (27) fixes coopérant avec les anneaux de codage0