Brevet FR2268596A1 — publié le 19751121

La présente invention concerne un procédé et un dispositif permettant le travail de pièces soumises à une séquence d'opérations successives, les pièces étant placées en position régulièrement espacée a la périphérie d'un plateau tournant ou plateau revolver Dans l'industrie mécanique, notamment dans la fabrication de pièces et appareils relevant de la petite mécanique on procède fréquemment à la réalisation d'opérations automatiques ou semi-automatiques en plaçant les pièces soumises à la séquence des opérations sur un plateau tournant ou plateau revolver, le plateau tournant pas à pas et amenant chacune des pièces successivement face au poste de travail automatique ou manuel. Les possibilités d'utilisation de ces plateaux tournants sont toutefois limitées lorsque l'on à affaire à une séquence d'opérations semi-automatiques 2 certai- nes des opérations de la séquence étant réalisées mécaniquement tandis que dtautres font appel à intervention manuelle d'un opérateur ; notamment lorsque les interventions manuelles se situent dans la séquence entre plusieurs opérations automatiques, on serait ainsi amené à prévoir à la périphérie du plateau tournant un nombre de poste de travail manuel correspondant au nombre dtin- terventions nécessaires entre les opérations automatiques ; on est donc amené à placer un opérateur à chaque poste d'intervention manuelle ; cepen- dant fréquemment la vitesse de rotation pas à pas du plateau sera limitée par le temps nécessité par les opérations mécaniques, en sorte que les opérateurs manuels ne seront que partiellement employés ce qui représente de mauvaises conditions de productivité et de rendement. Il est souhaitable par ailleurs de grouper le maximum d'opérations dans une séquence unique de façon à économiser la place dans les locaux industriels et à éviter lesproblèmes d'emmagasinage et d'alimentation entre chaqu#e poste ou ensemble de postes de travail; cependant en cherchant à grouper les opérations relevant d'une même séquence, il est difficile de pondérer exactement le temps nécessaire à l'intervention manuelle de l'opérateur et le temps nécessaire aux opérations automatiques de façon à éviter les temps morts et partant un mauvais emploi et une mauvaise productivité de l'opérateur manuel. La présente invention vise à solutionner ces divers problèmes et permet de combiner les interventions manuelles d'un seul et meme opérateur dans un cycle ou une séquence d'opérations semi-automatiques comportant des opérations automatiques et des opérations manuelles successives L'invention permet notamment de faire effectuer par un seul opérateur manuel une pluralité d'interventions manuelles susceptibles d'être effectuées simultanément ou sensiblement simultanément et dans un intervalle de temps correspondant à l'arrêt du plateau entre deux pas de déplacement rotatif; dans ces conditions ltopérateur peut effectuer manuellement plusieurs interventions sur plusieurs pièces situées à des phases différentes du cycle d'opérations Cependant dans le dispositif de l'invention les pièces soumises à l'intervent:ion manuelle peuvent etre positionnées de façon voisine en permettant leur exposition à l'action de l'opérateur manuel sans entrainer de déplacement de ce dernier d'un poste à l'autre. A cet effet l'invention concerne un procédé pour le travail de pièces soumises à une séquence d'opérations successives dont une pluralité d'opérations manuellement assurées par un opérateur et d'autres effectuées par des outillages mécaniques, les pièces étant amenées sur un plateau tournant et évacuées de ce dernier en fin du cycle correspondant à l'ensemble des opérations le plateau étant entrainé en rotation pas à pas et comportant une pluralité de moyens de positionnement des pièces à traiter régulièrement espacés à sa périphérie, la séquence des opérations successives comportant un nombre n, supérieur à 1, 2 d'opérations manuelles intercalées entre des opérations auto- matiques assurées par des outillages mécaniques, les opérations manuelles intervenant dans la séquence étant susceptibles d'être assurées sensiblement simultanément par un opérateur unique, caractérisé en ce que le pas angulaire de déplacement rotatif du plateau est égal à l'écartement angulaire entre n moyens de positionnements sur le plateau, le nombre total des dits moyens de positionnement étant différent d'une unité d'un multiple de n L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte un plateau tournant apte à recevoir une pluralité de pièces soumises à la séquence des opérations, les pièces étant évacuées du plateau en fin du cycle, le plateau comportant des moyens mécaniques aptes à l'entrainer en rotation pas à pas et comportant une pluralité de moyens de positionnement des pièces à traiter régulièrement espacés à sa périphérie, le plateau étant apte à entrainer chacune des pièces successivement devant des postes de travail automatique et au moins un poste de travail manuel, caractérisé en ce que le poste de travail manuel couvre une zone correspondant à un nombre n supérieur à 1 de positionnements de pièces sur le plateau, le pas angulaire de déplacement rotatif du plateau étant égal à l'écartement angulaire entre n moyen de positionnement sur le plateau , le nombre total des dits moyens de positionnement de pièces sur le plateau étant différent d'une unité d'un multiple de n De préférence dans le procédé et le dispositif conformes à l'invention le nombre de tours du plateau correspondant à une rotation complète de 3600 est égal au nombre n correspondant au nombre d'opérations manuelles intervenant dans la séquence. Le résultat remarquable obtenu par l'invention est de n'autoriser pour chaque ~positionnement des pièces soumises au traitement qu'un seul passage sous chacune des unités automatiques pour l'ensemble des tours intervenant dans un cycle unique de traitement. L'alimentation et l'évacuation des pièces sur le plateau peuvent donc etre effectuées en continu, une pièce étant évacuée et une pièces amenée (manuellement ou mécaniquement) à chaque pas d'avancement du plateau 2 chaque pièce arrivant étant introduite dans un cycle complet correspondant à un nombre de tours du plateau n égal au nombre d'interventions manuelles de l'opérateur ; chaque pièce suivra ainsi un cycle complet correspondant à un nombre de tours n du plateau; ; cependant à l'occasion de ces tours successifs la pièce ne viendra se positionner qu'une seule fois devant chacun des appareils d'usinage automatique; mais elle viendra se positionner à chaque tour dans une zone de travail manuel qui couvre une pluralité de positionne ment s et à l'intérieur de cette zone et à chaque tour la pièce pourra donc être soumise à l'intervention d'un opérateur unique ce dernier pouvant ainsi travailler et effectuer une intervention sur plusieurs pièces se situant à des phases successives du cycle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec deux formes de réalisations particulières présentées à titre d'exemple non limitatif. La figure I représente un schéma d'un plateau revolver ou plateau tournant selon l'invention comportant deux zones d'intervention de travail manuel. La figure 2 représente une vue schématique d'un plateau tournant conforme à l'invention et dont la zone de travail manuel couvre trois positionnements de pièces. On çonsidérera en premier lieu l'exemple de la figure 1 L'ensemble est réalisé pour l'exécution d'une séquence comportant six opérations précisées ci-après Opération A = Manuelle: chargement ( avec évacuation concomitante) Opération I = Automatique Opération Il = Automatique Opération B = Manuelle Opération III = Automatique Opération A = Manuelle : évacuation (avec chargement concomitant) Si l'on considére que le chargement et le déchargement sont concomitants 2 ils représentent donc une seule opération manuelle. L'ensemble de la séquence comporte donc deux opérations manuelles A et B On aura donc un cycle nécessitant deux tours du plateau pour l'exécution de la séquence des opérations. Le nombre n étant ici égal à 2 on aura donc un poste de travail manuel couvrant deux positionnements de pièces sur le plateau. Dans l'exemple de la figure 12 treize positionnements de pièces numérotés de 1 à 13 sont disposés sur le plateau tournant P chacun de ces positionnements est matérialisé par les moyens appropriés permettant l'immobilisation de la pièce ; il peut s'agir par exemple d'alvéoles aptes à contenir la pièce; chaque positionnement peut également être matérialisé par un élément en relief sur lequel la pièce de forme creuse sera positionnée par emboitement La zone de travail manuel M couvre sur le plateau deux positionnements voisins et dans la vue de la figure 1 la zone M couvre les deux positionnements 1 et 2. Le plateau tournant vient au cours de ses rotations pas à pas amener les alvéoles ou les positionnements de pièces devant les appareils ou outillages de travail mécanique référencés respectivement I, II, III correspondant#aux opérations indiquées ci-dessus. Conformément à l'invention le pas p d'avancement angulaire du plateau correspond à l'écartement entre n porte pièces ou positionnement de pièces sur le plateau, le nombre n correspondant au nombre dtinterventions manuelles soit 2 ; dans l'exemple de la figure I le pas p correspond donc à l'intervalle entre 2 positions de pièces. La définition du nombre d'alvéoles porte-pièces n du plateau doit être impérativement égale à un multiple x du nombre de tours de plateau n décalé de + l soit = N = xn + 1 ou ici N = 6 x 2 + 1 = 13 N = nombre d'alvéoles porte-pièces du plateau n = nombre de tours du plateau nécessaires à l'exécution de l'ensemble des opérations et défini par le nombre d'opérations manuelles x = nombre entier constituant le multiple du nombre de tours de plateau o ce multiple est défini en fonction des impératifs de construction mécanique et il tient compte du nombre d'opérations mécaniques ou automatiques. Au départ du cycle les alvéoles du plateau étant vides 2 l'opérateur placera manuellement une pièce en 1 (opération A). Au premier pas angulaire cette pièce passera en 3. Au second pas 2 elle passera en 5 où sera exécutée l'opération automatique I Au troisième pas, position 7 opération automatique Il Au quatrième pas, position 9 : (temps mort Au cinquième pas, position Il (temps mort) Au sixième pas, position 13 (temps mort) Au deuxième tour de plateau, la même pièce passera en 2 où sera exécutée l'opération manuelle B. Puis en 4 (temps mort) Puis en 6 (temps mort ) Puis en 8 (temps mort) Puis en 10 opération automatique III Puis en 12 (temps mort) Puis en 1 : opération manuelle A comprenant - évacuation de la pièce terminée et chargement de la nouvelle pièce On remarque donc 2 qu'en cycle productif, pour chaque tour de plateau, les opérations manuelles A et B sont effectuées simultanément sur deux pièces différentes situées dans l'aire de travail de ltopérateur, et que l'exécution complète d'une pièce, c est-à-dire le passage en regard de tous les automates nécessitera deux tours de plateau. La figure 2 représente une variante dans laquelle l'aire M' d'intervention de l'opérateur manuel couvre trois positionnements voisins 1 2 2 et 16 de pièces sur le plateau P'. La séquence d'opération ici prévue comprend trois opérations automatiques I', II' et III' ainsi que trois opérations manuelles A' B' Ct. On supposera dans l'exemple considéré que la succession des opérations correspond à la séquence suivante I', Al, Il' 2 B' 2 III' 2 C'2 une opération manuelle succédant ainsi à une opération automatique. Le chargement et l'évacuation du plateau se font ici par des moyens mécaniques. Conformément à l'invention le nombre d'opérations manuelles n = Le pas p' d'avancement angulaire du plateau est donc égal à l'écartement angulaire entre trois positionnements de pièces (numérotées 1 à 16 ) sur le plateau. Le nombre de porte-pièces ou de positionnements de pièces sur le plateau doit différer d'une unité d'un multiple du nombre n ; dans l'exemple considéré le nombre de positionnements est égal à 16, c'est-à-dire qu'il est égal au nombre d'interventions manuelles multiplié par le coefficient 5 et augmenté d'une unité N = 3 x5 + 1 = 16. On voit que dans la position du plateau représenté à la figure 2 la pièce arrive à la position 8 correspondant au chargement et au pas suivant, correspondant à la position 5 elle est soumise à l'action de l'automate I'; au pas suivant elle arrive à la position 2 et elle pénètre alors dans la zone de travail de l'opérateur et elle est soumise à L'opération manuelle A' ; le pas suivant l'amène à la position 15 qui correspond à un temps mort puis à la position 12 où elle subit l'action de l'automate Il' ; la position suivante 9 est également un temps mort.On arrive alors dans le deuxième tour du cycle qui amène la pièce à la position 6 (temps mort) puis en position 3 (temps mort) et enfin à la position 16 dans la zone de travail manuel où la pièce subit l'opération manuelle Bt; par la suite elle aboutira à la position 13 (temps mort) puis à la position 10 où elle subira le travail de l'automate III'. Le dernier tour du cycle l'amènera successivement à la position 7 (temps mort), 4 (temps mort) et 1 située dans la zone de travail manuel où la pièce subit l'intervention manuelle C' ; les phases ultérieures l'amènent à la position 14 correspondant à la zone d'évacuation où la pièce est retirée du circuit. Le plateau continue cependant à tourner par pas de trois positionnements et le porte-pièces vide arrivera devant la position 11 puis ensuite dans la position 8 où il recevra une nouvelle pièce chargée qui attaquera alors un nouveau cycle ; on voit ici que le nombre de tours du plateau est égal à 3; correspon- dant 2 selon la définition préférentielle de l'invention, au nombre d'interventions manuelles assurées par le même opérateur et au nombre de positionnements de pièces sur le plateau correspondant au pas angulaire de déplacement du plateau. Grâce au dispositif et au procédé de l'invention un opérateur unique situé dans la zone de travail M' desservira à chaque pas successif de rotation du plateau les trois pièces situées dans sa zone d'action et qui sont voisines l'une de l'autre; les opérations A'2 B' et C' peuvent être identiques entre elles ou elles peuvent être différentes suivant les cas ; il suffit que le temps nécessaire à leur exécution corresponde au temps nécessaire à chacun des automates I', II', III' pour exécuter le travail automatique sur la pièce située en regard ; on peut ainsi permettre l'exécution d'une séquence d'opérations complexes nécessitant l'intervention d'outillage mécanique et d'un opérateur manuel, ltopérateur manuel intervenant entre les opérations mécaniques et pouvant desservir plusieurs pièces à la fois, les pièces se situant chacune à une phase différente du cycle; il est entendu que le nombre d'outillage et d'opérations automatiques n'est pas ici limité et que l'on pourrait prévoir, suivant les besoins ou les cas particu lier #2le positionnement d'appareils automatiques au niveau des positionnements qui sont indiqués comme temps mort dans l'exemple de la figure 2 2 par exem ple aux positionnements 7 6 2 4 etc. Le processus opératoire défini par l'invention permet de s'assurer que au fur et à mesure des tours successifs la même pièce ne passera pas deux fois devant le même poste, ce qui exclut que la même piè-ce soit donc soumise deux fois à la même opération mécanique ; par contre elle pourra venir se positionner à un tour déterminé selon un positionnement voisin de celui occupé au tour précédent et situé par conséquent dans la même zone de travail manuel en sorte que l'opérateur aura en face de lui deux ou trois pièces situées dans sa zone d'intervention et sur lesquelles il pourra effectuer les opérations manuelles nécessaires, chacune des pièces se situant toutefois à un degré d'avancement différent au long dus cycle ; on obtient ainsi une concentration des pièces au moment de l'intervention manuelle dans une zone unique permettant l'action de l'opérateur sans déplacement de ce dernier, on réalise ainsi des conditions optimum de rendement et de productivité. La description qui précède n'ayant été donnée qu'à titre d'exemple d'une forme de réalisation de l'invention nota aucun caractère limitatif et l'on pourra sans franchir les limites de l'invention réaliser à partir des éléments décrits plusieurs variantes ou formes de réalisation de l'invention. L'invention permet notamment de lutter avantageusement contre une division excessive du travail aboutissant à faire effectuer des taches successives très parcellaires par des opérateurs divers2 chacun effectuant une opération indéfiniment répétée,mécanique et qui ne s'intègre pas psychologiquement dans le processus de fabrication ; au contraire l'invention permet de regrouper au niveau d'un opérateur unique une pluralité d'opérations qui se situent à des stades plus ou moins avancés du processus de fabrication; ltopérateur a ainsi conscience de participer à un travail créateur puisqu'il peut constater l'avan cement et l'élaboration du produit qui défile sous ses yeux successivement à plusieurs stades de sa fabrication ; en outre l'opérateur n'est pas enfermé dans un mouvement unique monotone et répété puisqu'il a en charge une pluralité d'opérations diverses qui doivent donc faire intervenir son intelligence et ses capacités professionnelles; l'invention permet donc de concrétiser et de réali ser des tâches globalisées, contrairement à la parcellisation dénoncée par les travailleurs, ce qui accroit l'intérêt psychologique et professionnel du travail permet de mieux intégrer le travailleur dans son environnement professionnel et en même temps d'accroitre son rendement REVENDICATIONS 1 -Procédé pour le travail de pièces soumises à une séquence d'opérations successives, dont une pluralité d'opérations manuellement assurées par un opérateur et d'autres effectuées par des outillages mécaniques, les pièces étant amenées sur un plateau tournant et évacuées de ce dernier en fin du cycle correspondant à l'ensemble des opérations, le plateau étant entraîné en rotation pas à pas et comportant une pluralité de moyens de positionnement des pièces à traiter régulièrement espacés à sa périphérie 2 la séquence des opérations successives comportant un nombre n , supérieur à 1 2 d'opérations manuelles intercalées entre des opérations automatiques assurées par des outillages mécaniques 2 les opérations manuelles intervenant dans la séquence étant susceptibles d'être assurées sensiblement simultanément par un opérateur unique, caractérisé en ce que le pas angulaire de déplacexrent rotatif du plateau est égal à l'écartement angulaire entre n moyens de positionnements sur le plateau, le nombre total des dits moyens de positionnement étant différent d'une unité d'un multiple de n . 2 -Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 cidessus, du type comportant un plateau tournant apte à recevoir une pluralité de pièces soumises à la séquence des opérations, les pièces étant évacuées du plateau en fin du cycle, le plateau comportant des moyens mécaniques aptes à l'entraîner en rotation pas à pas et comportant une pluralité de moyens de positionnement des pièces à traiter régulièrement espacés à sa périphérie, le plateau étant apte à amener chacune des pièces successivement devant des postes de travail automatique et au moins un poste de travail manuel, caracté- risé en ce que le poste de travail manuel couvre une zone correspondant à un nombre n supérieur à 1 de positionnements de pièces sur le plateau, le pas angulaire de déplacement rotatif du plateau étant égal à l'écartement angulaire entre n moyen de positionnement sur le plateau, le nombre total des dits moyens de positionnement de pièces sur le plateau étant différent d'une unité d'un multiple de n 3 - Procédé selon la revendication l,caractérisé en ce que le nombre de tours du plateau correspondant à une rotation complète de 3600 est égal au nombre n correspondant au nombre d'opérations manuelles intervenant dans la séquence. 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le nombre de tours du plateau correspondant à une rotation complète de 360 est égal aummbre n correspondant au nombre d'opérations manuelles intervenant dans la séquence.