Brevet FR2382977A1 — publié le 19781006

La présente invention concerne la fabrication des accumulateurs et plus particulièrement un dispositif de manipulation pièce par pièce-des électrodes dans des alimentateurs de mécanismes de montage, par exemple, dans des trieuses automatiques d'électrodes, dans des mécanismes d'emballage automatiques et dans d'autres mécanismes faisant partie d'une-chatne de montage automatique d'accumulateurs. Le dispositif en question peut être utilisé pour automatiser le triage, l'emballage et d'autres opérations lors de la fabrication d'un matériel quelconque contenant des pièces plates. Le présent dispositif peut être utilisé avantageusement pour l'automatisation des opérations de montage lors de la fabrication d'accumulateurs au nickel-cadmium à capacité spécifique élevée ayant des électrodes très minces dont la rigidité et la résistance sont faibles et, qui sont utilisées dans les batteries d'accumulateurs pour avions, automobiles électriques, etc... Le problème de l'automatisation des opérations de montage lors de la fabrication des accumulateurs à électrodes très minces réside dans le fait que la faible épaisseur et la rigidité insuffisante de ces électrodes ne permettent pas d'avoir recours à des dispositifs connus et largement utilisés, par exemple lors de la fabrication des accumulateurs au plomb, dispositif qui sont destinés à charger successivement les électrodes dans les mécanismes de montage en les poussant à tour de rôle dans les divers organes du mécanisme. C'est pourquoi la plupart des opérations lors de la fabrication des accumulateurs à capacité spécifique élevée est effectuée soit à la main, soit sur un équipement semi-automatique dans lequel les pièces sont chargées manuellement dans les organes du mécanisme. Suivant les renseignements dont disposent les déposants, les usines des meilleures firmes étrangères (par exemple, la Société SAFT en France) produisant des accumulateurs analogues ne possèdent pas de dispositifs de manipulation pièce par pièce des électrodes minces à faible résistance, dans les mécanismes de montage. On connait un dispositif de manipulation pièce par pièce des plaques d'accumulateur dans les organes opérationnels d'un mécanisme dans lequel les plaques se déplacent sur des guides (voir, par exemple le certificat d'auteur de l#TjT > SS #O 358739 1971), et qui comprend un chargeur recevant une pile de plaques et un registre constitué par un transporteur pas à pas placé dans la partie inferieure du chargeur, qui fait avancer une plaque pendant chaque course active du registre qui effectue un mouvement de va et vient et qui agit sur la plaque inférieure de la pile.Un tel dispositif ne fono tienne sans à coup que dans le cas où lton utilise des plaques ayant une épaisseur d'un millimètre au moins et présentant des arêtes bien définies, régulières et suffisamment rigides. Par consequentw ce dispositif n'est pas exploitable dans le cas d'une alimentation avec des électrodes minces à faible résistance. On connais aussi des mécanismes transportant des plaques et des séparateurs à partir d'un réservoir vers un poste de montage par l'intermédiaire de pinces à vide prenant successivement les plaques supérieures dans le réservoir et les empilant au poste de montage. Ils sont utilisés dans des dispositifs de montage de blocs d'accumu- lateurs (voir, par exemple, le brevet allemant n0 935374 et le certificat d'auteur URSS n0 125587, 1960). Un tel dispositif comprend une pince à vide (tête diaspiration) placée sur un manipulateur à came et à levier muni d'une barre et accomplissant d'une part un mouvement de montée et de descente au-dessus de la pile dans lrali- mentateur lorsqu'on accroche la plaque supérieure de la pile et d'autre part un mouvement dans le plan horizontal, lorsque la pince déplace la plaque à partir de l'alimentateur vers le--poste de montage pour poser la plaque-sur la pile0 Dans ce cas, la pince est montée à l'extrémité de la barre du manipulateur à came et à levier et descend sur la pile sous l'action de la gravité. Cependant, ces mécanismes ne comportent aucun élément assurant 1'avance horizontale des électrodes sur les guides et ne peuvent pas être utilisés pour charger des électrodes dans des organes opératoires de mécanismes par déplacement, par exemple pour charger les électrodes dans un mécanisme destiné à emballer les électrodes avec un matériau de séparation entre elles ou dans un mécanisme de triage conformément à ltépaisseur des électrodes, etc... L'utilisationde dispositifs indépendants pour déplacer les électrodes vers des organes opératoires n'assure pas la mobilité du dispositif de manipulation successive des électrodes dtaccumulat-eur. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients précités des dispositifs connus. On s'est posé le problème de mettre au point un dispositif simple et fiable pour manipuler pièce par pièce des électrodes d'accumulateur minces et à faible résistance et pour introduire ces électrodes dans les organes opératoires de mécanismes sans déformer les électrodes, ce dispositif permettant d'automatiser de nombreuses opérations de fabrication des accumulateurs à capacité spécifique élevée, grâce à une nouvelle conception du manipulateur à pince et à l'utilisation d'un transporteur pas-à#pas. L'invention a donc pour objet un dispositif de manipulation pièce par pièce d'électrodes d'accumulateur comprenant un plateau recevant une pile d'électrodes, un manipulateur placé à proximit de ce plateau et réalisé# sous la forme d'une barre pivotante munie d'un bras à l'extrémité duquel sont fixés un porte-électrode et un transporteur pas à pas qui est muni d'une tringle, ce dispositif étant caractérisé en ce que la barre pivotante comporte un poussoir coaxial à la barre et qui assure sa montée sous l'action d'un dispositif de commande et sa descente par gravité, et elle est pourvue d'un levier à deux bras qui comporte des galets couplés à la tringle du transporteur pas à pas, cette tringle présentant une encoche rectangulaire dont le bord extérieur actif est moins long que le bord intérieur actif, cette encoche assurant l'accouplement de la tringle avec un galet dudit levier lors de la rotation de la barre. Le dispositif de manipulation pièce par pièce des électrodes d'accumulateur, suivant l'invention, assure l'automatisation des opérations de montage lors de la fabrication, par exemple des accumulateurs au nickel-cadmium à capacité spécifique élevée et à électrodes particulièrement minces à faible résistance, grâce au fait que le porte-électrode est monté sur la barre pivotante qui descend sous l'effet de son propre poids et assure une pression constante sur les électrodes indépendamment de la hauteur de la pile ainsi qu'au fait que la rotation de la barre est due à l'interaction du levier de la barre et l'encoche de la tringle du transporteur pas à pas, ce qui assure la manipulation de l'electrode par le transporteur pas à pas, grâce à la poussée par son extrémité, sur les guides du transporteur et supprime l'éventualité d'une déformation des électro- des lors de leur introduction dans les organes opératoires du mécanisme automatique. La rotation de la barre par la tringle du transporteur pas-àpas à la suite de l'interaction entre les bords de l'encoche rectangulaire pratiquée dans la tringle et le galet du levier à deux bras de la barre pivotante, simplifie considérablemenf la conception du dispositif et permet d'utiliser ce dernier pour automatiser le chargement des électrodes dans les mécanismes de montage existants. La simplicité de conception et le fonctionnement fiable permettent de supposer que le dispositif sera largement utilisé pour la fabrication de tout matériel comportant des pièces plates pour automatiser le triage, l'emballage et d1 autres opérations. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 représente la channe cinématique d'un dispositif de manipulation pièce par pièce d'électrodes d'accumulateur, réalisé selon l'invention ; et - la Fig. 2 représente à plus grande échelle un détail de cette chaine cinématique. Suivant l'exemple représenté, le dispositif de manipulation pièce par pièce des électrodes d7lln accumulateur comprend un plateau 1 (Fig. 1) sur lequel sont dressées des lames verticales 2 qui définissent la position d'une pile d'électrodes 3. A proximité du plateau 1 est placé un manipulateur comprenant une barre pivotante 4 munie d'un bras 5 à l'extrémité duquel est fixé un porte-électrode 6 réalisé, par exemple, sous la forme d'lne ventouse pneumatique. La barre pivotante 4 est montée dans des glissières 7 on étant coaxiale avec un poussoir 8 qui exécute un mouvement de montée et de descente sous l'action, par exemple, d'une came d~un mécanisme d'entrainement (non représenté).Des guides 9 d'pnza transporteur pas à pas sont disposés sous un certain angle (par exemple sous un angle de 150) par rapport à l'extrémité du plateau 1. Le transporteur pas à pas comprend en outre un levier 10 qui porte un poussoir Il à l'une de ses extrémités et qui est articulé sur un appui fixe 12 a son autre extrémité. Le levier est monté dans un même plan que les guides 9 et est animé d'ton mouvement d'oscillation dans ce plan. Un galet 13 est placé près de la partie inférieure du-levier 10, au-dessus de l'articulation de l'appui 12. Ce galet 13 coopère avec une came cylindrique 14 dont 1'ase passe par un plan parallèle au plan d'oscillation du levier 10. L'interaction du galet 13 et de la rainure de la came 14 assure le mouvement de va et vient du poussoir 11 sur les guides 9, lorsque la 14 est entraînée en rotation. L'arbre qui entrains la came 14 comporte également une autre came assurant le mouvement rectiligne et alternatif du poussoir 8 (non représentée). Une tringle 16 est montée dans le plan d'oscillations du levier 10, dans des guides 150 L'une des extrémités de cette tringle 7g est accouplée au levier 102 tandis que son autre extrsmité présente un bord intérieur actif 17, un bord extérieur actif 18 et un bord actif 19 perpendiculaire au précédent. Un levier 20 à deux bras est fixé à la partie médiane de la barre 4 à une hauteur correspondant à celle de la tringle 16, pour la position haute extrême de la barre 4. Un bras du levier 20 porte un galet 21 à axe vertical qui entre en contact avec les bords actifs 17, 18 et 19 de l'encoche rectangulaire de la tringle 16 lorsque celle-ci se trouve dans sa position haute extrême en faisant tourner la barre 4 autour de son axe. L'autre bras du levier 20 porte un galet 22 dont l'axe est perpendi- culaire à l'axe du galet 21. En position haute, la barre 4 qui tourne,s'appuie par le galet 22 sur une patte d'appui 23 d'un guide eu U 24, dont la rainure verticale définit le mouvement du galet 22, lors de la descente par gravité de la barre 4, cette barre 4 suivant le poussoir 8 qui descend également. Suivant l'invention, le dispositif de manipulation pièce par pièce des électrodes dtaccumulateur fonctionne de la manière suivant te. Au début, la barre 4 se trouve dans la position haute extrême. A ce moment le galet 21 (Fig. 2) du levier 20 à deux bras se trouve dans la position qui le met en contact avec la tringle 16 qui revient à sa position initiale après qu'une électrode 3 ait été manipulée par le levier 10 (Fig. 1) et le poussoir 11. En se déplia~ çant, la tringle 16 (Fig. 2) fait glisser le galet 21 sur le bord 19 jusqu'a ce qu'il bute contre le bord actif 17 qui est plus long que le bord actif 18. La tringle 16 continue sa course et, par l'intermédiaire du bord actif 17, fait passer le levier 20 dans la position droite extrême. Le levier 20 entratne la barre 4, le bras 5 (Fig. 1) et le porte-électrode 6 qui porte une électrode 3 et la pose sur les guides 9 du transporteur pas-à-pas. Il est avantageux de réaliser le porte-électrode de manière à le rendre débranchable au moyen d'une butée extérieure ou bien de le réaliser sous la forme d'une chambre reliée à une pompe à dépression. Dans ce cas, il est préférable que la barre 4 et le bras 5 soient creux, que le tuyau venant de la pompe à dépression soit connecté à un raccord se trouvant à l'extrémité inférieure de la barre 4 et qutentre le raccord et le porte-électrode soit insérée une soupape de commutation permettant, sous l'action de la butée extérieure, l'obturation de l'espace creux de la barre 4 et la communication de la chambre du porte-électrode avec l'atmosphère. On peut utiliser en tant que porte-électrode des aimants, des électro-aimants ou d'autres éléments que l'on neutralise au moment de la descente d'une électrode 3 sur le transporteur pas-à-pas0 Il est possible de réaliser le transporteur pas-à-pas de différentes façons, par exemple sous la forme d'une transmission à crémaillère, ce qui est important c'est qutil assure le mouvement de va et vient de la tringle pour pouvoir tourner la barre. Après la pose de l'électrode suivante entre les guides 9 et devant le poussoir Il qui est alors dans sa position arrière extrême, le levier 10 commence à progresser et le poussoir 11 fait avancer l'électrode 3 sur les guides 9 vers les organes opératoires du mécanisme. Simultanément, en se déplaçant, la tringle 16 par son bord extérieur 18 (Fig. 2) entraîne le galet 21 et fait passer la barre 4 avec le porte-électrode 6 dans la position gauche extrême, La position extrême du porte-électrode 6 au-dessus du transporteur pas-à-pas dépend de la longueur de la tringle 16 à partir du bord actif 17 jusqu'à son accouplement avec le levier 10 ; ltangle de rotation du porte-électrode 6 jusqu'à sa position gauche extrême dépend de la différence des longueurs des bords 17 et 18 et de leur position par rapport au galet 21. Il est donc avantageux de pouvoir régler, lors de la mise an point du dispositif, la longueur de la tringle 16 et la position de son encoche par rapport à l'axe de rotation de la barre 4. A l'arrivée du porte-électrode 6 dans sa position gauche extr# me, le galet 21 (Fig. 2) quitte l'encoche en roulant sur le bord actif 19 et le galet 22 starrete au dessus de Itencoche du guide en U 24. A ce moment, le poussoir 8 amorce sa course vers le bas (Fig.1) suivi par la barre 4 qui descend par gravité jusqu'au niveau de la pile d'électrodes et s'arrête on butant contre la pile par le portez électrode 6. A la montée du poussoir 8, sa rotule presse sur l'extrémité de la barre 4 en faisant monter cette dernière avec le porte-électrode 6 et sa charge 3 jusqu'à la position haute extremé. En même temps, le levier 10 revient et par son encoche la tringle 16 entre en contact avec le galet 21 (Fig. 2) et fait tourner la barre 4 (Fige ab de façon à mettre le porte-électrode 6 dans la position droite extraie. L'électrode 3 descend sur les guides 9 du transporteur pasa-pas et le cycle recommence. Il est avantageux que le mouvement soit transmis par des cames solidaires en rotation du même arbre relié à la commande du mécanisme recevant le dispositif suivant l t invention. La commande indépendante du dispositif rendrait difficile la synchronisation des cycles de travail du dispositif et du mécanisme. Le dispositif de manipulation pièce par pièce des électrodes d'accumulateur, conforme à l'invention, assure l'automatisation de nombreuses opérations de fabrication des accumulateurs à électrodes minces et de faible résistance grâce au fait que le manipulateur est réalisé sous la forme d'une barre pivotante 4 qui est munie d'un porte-électrode 6 qui descend par gravité sur la pile d'électrodes 3 et qui est reliée au transporteur pas-à-pas au moyen du levier 20 à deux bras, ce dernier coopérant avec l'encoche de la tringle 16 par l'intermédiaire des galets 21 et 22 et des bords actifs 17 18 et 19 de l'encoche en assurant la montée et le transport successifs des électrodes 3 à commencer par le haut de la pile, ainsi que leur avance sans déformations importantes dues au poussoir 11 du transporteur pas-à-pas vers les organes opératoires du mécanisme de montage qui utilise le dispositif suivant l'invention. La rotation (course active) de la barre 4 du manipulateur au moyen de la tringle 16 du transporteur pas-à-pas à la suite de l'interaction des bords actifs 17,- 18 et 19 avec le galet 21 de la barre pivotante 4, simplifie considérablement la conception du dispositif et le rend plus mobile, ce qui permet d'utiliser le dispositif pour automatiser le chargement des électrodes 3 dans les mécanismes semiautomatiques existants. - REV##NDICATION Dispositif de manipulation pièce par pièce de pièces plates telles que des électrodes d'accumulateur comprenant un plateau sur lequel est placée une pile de pièces, un manipulateur situé à proximité du plateau et réalisé sous la forme d'une barre pivotante qui est munie d'un bras à l'extrémité duquel est fixé un porte-pièce, et un transporteur pas-à-pas muni d'une tringle, caractérisé en ce que la barre pivotante (4) est munie d'un poussoir (8) qui lui est coaxial et qui fait monter la barre (4) sous l'action d'un dispositif de commande lors de sa montée, la barre descendant par gravité, ladite barre (4) comportant en-outre un levier (20) à deux bras couplé à la tringle (16) du transporteur pas-à-pas, tringle (16) dans laquelle est pratiquée une encoche dont le bord actif extérieur (18) est moins long que le bord actif intérieur (17) ce qui assure un accouplement entre la tringle (16) et le galet (21) du levier (20) à deux bras lors de la rotation de la barre (4).