Brevet FR2397891A1 — publié le 19790216

la présente invention concerne la fabrication des accumulateurs et notamment un dispositif automatique pour le tri de pièces plates, plus spécialement d'électrodes d'accumulateurs d'après leur épaisseur, leur poids, etc, en vue de l'assemblage sélectif des électrodes, le dispositif automatique pour le tri de pièces plates est destiné à une chaine dpassemblage sélectif automatique d'accumulateurs électriques; il peut autre aussi employé seulement pour le tri des pièces de n'importe quelle configuration par groupe, d'après leur poids, leur épaisseur, leur longueur et d'autres paramètres avec une répartition automatique de ces pièces dans des magasins correspondants. l'utilisation la plus efficace du dispositif automatique pour le tri d'électrodes est obtenue dans l'automatisation de l'assemblage sélectif lors de la fabrication des accumulateurs de capacité spécifique en énergie accrue qui contiennent des électro-des très fines de faible rigidité, par exemple dans la fabrication des batteries employées dans l'aviation, les véhicules à propulsion électrique etc., où le tri des électrodes est exécuté à la main. Le problème de l'automatisation de l'assemblage desdits accumulateurs réside dans le fait que l'assemblage d'un bloc d'accumulateurs de capacité spécifique en énergie accrue est ef#ec- tué avec une densité déterminée de pose du bloc d'accumulateurs dans un bac ce qui est obtenu par un choix d'électrodes d'une épaisseur voulue qui composent une épaisseur déterminée du bloc d'accumulateurs pour un nombre donné d'électrodes. Etant donné que lors de la fabrication des électrodes, leur épaisseur varie dans de larges limites, il est prévu un tri préliminaire des électrodes par groupes. On pratique aussi un calibrage préliminaire des rubans frittés des pièces brutes avant leur imprégnation; mais ce procédé diminue la porosité des rubans et amène à une baisse de la capacité spécifique de l'électrode0 les dispositifs de tri connus fonctionnent ordinairement de manière que les pièces tombent dans des magasins de groupes correspondants, de quine peut pas être employé pour le tri des e > lectro- des fines de faible résistance, car une telle opération provoque leur déformation et exige des dépenses supplémentaires dues au travail manuel pour trier les électrodes qui dans ce cas sont amoncelées en désordre dans les magasins. Pour cette raison, en U R S S et dans les usines des principales sociétés étrangères le tri des électrodes dans la fabrication des accumulateurs de capacité spécifique en énergie accrue est exécuté principalement à la main en employant une balance commune ou bien des appareils de mesure dgépaisseur, par exemple un micromètre, puis les électrodes sont réparties à la main, en piles, par groupe s. On connait aussi un dispositif automatique pour contrôler et trier des pièces d'après leurs dimensions linéaires comportant un appareil de mesure avec servomécanisme, un tambour de tri avec des cellules de mémoire, qui sont réalisées sous la forme de leviers recevant les commandes dudit servomécanisme tournant périodiquement autour de son axe d'une position à une autre sous inaction d'un dispositif d'actionnement, un untransporteur à disques tournant d'une manière synchrone avec le tambour et un organe de tri exécuté en forme de tige à butée, sollicitée par un ressort dans le sens axial et coopérant avec une cellule de la mémoire aorrespondante du tambour. ledit tambour est monté sur un arbre et peut se déplacer dans le sens axial en assurant au cours de ce mouvement ltéjection d'une pièce mesurée dans une auge dans la position correspondant à la dimension de cette pièce. Ibie pièce destinée au tri à l'aide dudit dispositif est chargée dans un logement du transporteur à disques, Dans la position suivante il se produit une mesure des dimensions.Au cours de cette opération l'électro-aimant du mécanisme d'asservissement s'enclenche ce qui oblige la butée de se déplacer vers l'avant. Au cours du mouvement alternatif du tambour le long de l'arbre le levier de la cellule de la mémoire heurte ladite butée et passe dans une autre position fixe dans laquelle ladite pièce est déchargée par l'organe de tri dans l'auge se trouvant dans la position correspondante. Ce dispositif présente les inconvénients suivants. Il ne prévoit le tri des pièces qu'en deux groupes. Avec une telle construction du dispositif l'augmenta- tion du nombre de groupes de tri n'est pas possible, car le levier de la cellule de la mémoire peut prendre seulement deux positions: la première pour le déchargement de la pièce par l'organe de tri et la seconde, pour le déchargement de la pièce par un poussoir spécial ou sous l'action de son propre poids. En outre, ltemploi d'un transporteur à disques n'est possible que pour les pièces de révolution (rouleaux, billes, anneaux, etc.) le tri de pièces plates telles que des électrodes d'ac cumulateurs n'est pas possible au moyen dudit dispositif. le déchargement des pièces après la mesure à partir des auges dans les magasins dudit dispositif se fait en vrac ce qui n1 est pas admissible pour des électrodes d'accumulateurs qui sont minces et présentent une faible résistance mécanique. Tous ces inc#nvénients ne permettent pas d'utiliserledit dispositif pour trier des électrodes minces, d'accumulateurs ou des pièces plates. Le dispositif suivant l'invention, permet d'éviter ces inconvénients0 Le but de l'invention est de créer un dispositif automatique, simple et fiable, pour le tri de pièces plates, en particulier d'électrodes d'accumulateurs, qui assure le tri et la répartition de ces pièces dans des magasins par groupes correspondants, y compris d'électrodes minces, de faible résistance, avec un bon rendement et un fonctionnement sûr,grtce à la modification de la construction du tambour de tri et de l'ensemble de mémoire. Elle a donc pour objet un dispositif automatique pour le tri de pièces plates, notamment d'électrodes d'accumulateurs pour l'assemblage sélectif de SlocsS comprenant une carcasse au centre de laquelle est monté verticalement' un tambour' de tri avec des montants disposés à la périphérie du tambour de tri 4 qui est animé d'un mouvement de rotation périodique par un dispositif d'actionnement qui est doté d'un ensemble de mémoire dont les cellules de mémoire sont réalisées sous la forme Be leviers coopérant avec un servomécanisme, et un appareil de contrôle transmettant des signaux de par l'intermédiaire du servomécanisme, aux cellules de mémoire, caractérisé en ce que chaque montant est mcci d'un manipulateur qui glisse librement sur ce montant et qui comporte un cliquet électromagnétique pour la retenue des manipulateurs en position extrême haute, chaque cellule de mémoire étant réalisée sous la forme d'un servomécanisme commandé par des électro-aimants, d'un bloc de leviers assemblés sur un axe vertical au-dessous de chaque montant, en nombre égal au nombre de groupes de pièces plates à trier et de butées à raison d'une par position de tri placées au niveau du levier correspondant au numéro du groupe de tri, chaque cliquet étant en outre commandé par n'importe lequel des leviers de la cellule de mémoire de l'ensemblede mémoire en assurant la répartition des pièces à trier entre les piles situées à la périphérie de la carcasse en fonction des paramètres des pièces à trier. Le dispositif automatique pour le tri de pièces plates assure, suivant l'invention, le tri d'électrodes d'accumulateurs comprenant des électrodes très minces et de faible résistance en vue de l'automatisation de l'assemblage sélectif du bloc d'accumulateurs avec une densité déterminée de pose du bloc d'accumulateurs dans le bac. Il augmente le rendement, la streté de fonctionnement des mécanismes automatiques et la précision du centrale des paramètres au tri grâce au fait que le tambour de tri est muni de manipulateurs qui glissent librement sur leurs montants et possèdent chacun un cliquet pour la fixation de chaque manipulateur en position extrême haute.De plus, chaque manipulateur est pourvu d'une cellule de mémoire de l'ensemble de mémoire, réalisée sous la forme d'un bloc de leviers en nombre égal au nombre de groupes de tri, chaque levier agissant sur le cliquet en réponse à la commande du servomécanisme de l'appareil de centrale; en outre à chaque position de tri est montée une butée à un niveau correspondant au numéro de la position de tri du levier de la cellule de la mémoire de l'ensemble de mémoire en assu- rant la mesure automatique du paramètre de l'électrode, la dépose de l'électrode à partir de l'appareil de contrôle et la pose de l'élec- trode dans un magasin amovible dans la position correspondant au pa ramètre de cette électrode. L'emploi des manipulateurs à pince ( à vide, magnétique, etc.), qui glissent librement sur les montants et descendent sur la pile d'électrodes sous l'action de leur propre poids, assure une pression minimale sur les électrodes, indépendamment de la hauteur de la pile d'électrodes dans le magasin. La simplicité d'exécution de l'ensemble de mémoire sous la forme de bloc de leviers agissant sur un cliquet et présentant un nombre minimal de pièces susceptibles d'usure, assure un fonctionnement de longue durée du dispositif automatique pour le tri de pièces plates, un triage str et exact des électrodes avec une grande vitesse, limitée seulement par le temps nécessaire à la mesure du paramètre de ltélectrode, ce qui garantit un rendement élevé de ce dispositif. La répartition automatique des électrodes dans les magasins par groupes permet d'organiser la channe d'assemblage automatique d'accumulateurs qui se compose d'automates d'assemblage isolés reliés entre eux par un magasin commun ce qui diminue les dépenses dues au transport des électrodes entre deux opérations. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: - la Fig. I est une représentation schématique du dispositif automatique pour le tri de pièces plates: - la Fig. 2 est un schéma électromécanique d'interaction du manipulateur avec les électro-aimants du mécanisme d'asservis- sement et la cellule de mémoire, On va examiner un exemple de réalisation de dispositif automatique avec un cliquet électromagnétique0 Le dispositif automatique pour le tri de pièces plates comporte, suivant l'invention, une carcasse I (Fig.I) au centre de laquelle est montée d'une manière fixe une barre verticale 2. Blex- trémité supérieure de la barre 2 porte un roulement de butée 5 à l'aide duquel sur la barre 2 est monté un tambour de tri 4. A l'extrémité inférieure du tambour 4 est fixée rigidement une roue dentée 5 engrenant avec un pignon 6 assurant périodiquement la rotation du tambour 4 sur les positions de tri à l'aide d'un dispositif d'actionnement (non représenté).La roue dentée 5 est emmanchée par l'inter~ médiaire d'un palier lisse sur un manchon tubulaire 7 qui glisse librement sur la barre 2 et effectue périodiquement un mouvement al- ternatif vertical sous l'action du dispositif d'actionnement e L'extrémité supérieure du manchon tubulaire 7 est terminée par un plateau 8 1e dispositif d'actionnement assure la montée et la descente du manchon tubulaire 7#4iternent suivant un cycle prédertéminé, et la rotation du tambour 4 d'un angle divisant la circonférence de la table de la carcasse I en position de tri, en nombre égal au nombre de groupes de tri augmente d'une position ( dans le cas présent six positions pour un nombre de groupes de tri égal à cinq). A la périphérie du tambour 4 sont disposés, par exemple, deux par deux, des montants 9 (fiv. I et 2) en nombre égal au nombre de groupes de tri, Au lieu de montants on peut prévoir des guidages de conception quelconque0 Sur les mon tantes 9 sont montéss par l'intermediaire de paliers lisses 10, des manipulateurs Il munis de rouleaux 12 s'appuyant sur le plateau 8 du manchon tubulaire 7e Chaque manipulateur Il présente un bras qui fait saillie à la périphérie du tambour 4 et effectue, avec le manipulateur Il et le plateau 8 du manchon tubulure 7, un mouvement alternatif vertical au-dessus de la surface supérieure de la carcasse la Chaque manipulateur Il est pourvu d'un cliquet 13 qui le bloque (l'électro-aimant étant mis hors tension) dans une encoche 14 (Fig. 2) réalisée à l'extrémité supérieure d'un des montants 9. Sur le bras de chaque manipulateur Il, qui fait saillie à la périphérie du tambour 4, est montée une pince 15 (Fig. I et 2), par exemple pince à dépression magnétique, ou autre. Dans la partie inférieure du tambour 4, au-dessous de la surface d'extrémité de la carcasse I, en face de chaque manipulateur Il, est monté sur un axe vertical 16 un bloc de leviers 17 en nombre égal au nombre de groupes de tri, qui forment une cellule de mémoire. Chaque levier 17 du bloc porte sur ses extrémités des rouleaux 18 et 19 (erg, 2), puis un ressort de rappel 20 fixant le levier 17 dans deux positions estrtmes, un doigt de pression 21 disposé dans la partie intermédiaire du levier 17 et coopérant par l'intermédiaire d'une plaque commune 23 (Fig. I), avec un contact 22 branché sur le circuit d'alimentation du cliquet électromagnétique 13 Il convient de noter que l'interaction du cliquet et du levier de l'ensemble de mémoire peut être réalisée en employant de différentes variantes, à savoir, électromagnétique, électromécanique, mécanique etc.; il est important que les manipulateurs soient fixés en position haute et qu'ils s'abaissent sous l'action de n'importe quel levier de l'ensemble de mémoire correspondant. Dans une des positions de la carcasse I sont montés un appareil de eontrle 24 et dans son voisinage, un mécanisme 25 pour amener pièce par pièce les électrodes 26 à l'appareil de contrôle 24. Dans la même position, au-dessous de l'appareil de contrôle 24, est monté un servomécanisme comportant des électro-aimants 27 (Fig. I et 2) avec des poussoirs 28 en nombre égal au nombre de groupes de tri et qui sont disposés au niveau des leviers correspondants 17 de cha que bloc de ltensemble de mémoire du tambour 4. Dans chaque position de la carcasse I est montée une butée fixe 29 au niveau de chaque levier 17 de l'ensemble de mémoire correspondant au numéro de groupe de tri en comptant les leviers 17 de haut en bas. Dans la partie inférieure du tambour 4 se trouvent deux bagues collectrices 30 (Fig. 2) connectées à une source de courant par l'intermédiaire de balais 31. Le contact 22 est relié à la bague collectrice infériez re 30 au moyen d'un fil conducteur 32 et à la bague collectrice supérieure 30, à l'aide de fils conducteurs 33 et 34, par l'intermédiaire du cliquet électromagnétique 13. Il est à remarquer outil existe plusieurs versions de cliquet électromagnétique# 13. Dans le mode de réalisation de la Fig. 2 les fils conducteurs 33 et 34 doivent 8tre réalisés mobiles, d'après un type de connexion correspondant a' celui d'une cabine d'ascenseur. On peut également envisager un mode de réalisation, lorsque le cliquet électromagnétique 13 est réalisé immobile par rapport au tambour 4 (par exemple, sur la face supérieure du tambour 4) et la fixation du manipulateur Il est effectuée au moyen d'une tige à encoche qui est montée sur ce dernier et passeprds d'une butée électromagnétique.Alors, les fils conducteurs 33 et 34 sont immobiles ce qui augmente leur durée de service0 Les pinces 15 peuvent aussi 8tre réalisées de plusieurs façons, par exemple à aimant permanent9 à électro-aimant, à dépression, etc.; il importe que la pince 15 en montant l'électrode 26 b partir de l'appareil de contrôle 24, la descende seulement lorsqu'elle pressera la deuxième fois sur la pile se trouvant en position. Le dispositif, suivant ltinvention, fonctionne de la manière suivante. Après la mesure d'un paramètre de 1' électrode 26, par exemple du pOids, de 1' épaisseur, des dimensions linéaires, etc. l'appareil de contrôle 24 (2igo t) branche un des électro-aimants des aimants 27 du mécanisme d'asservissement, qui correspond -au groupe d'électrodes 26 d'après le paramètre mesuré. puis le poussoir 28 du mécanisme d'asservissement appuie sur le rouleau 19 (igo 2) du levier correspondant 17, tandis que le levier 17 de la cellule de mémoire correspondante de l'ensemble de mémoire est bloqué en position comprimée par le ressort 200 Le doigt de pression 21 ouvre le contact 22 du cliquet électromagnétique 13 ce qui met ce dernier hors tension0 A ce moment le cliquet-électromagnétique t3 se serre contre le montant 9, glisse sur lui lors de la montée du manupulateur Il sous l'action du rouleau 12 poussé vers le haut par le plateau 8 du manchon tubulaire 70 En position extrême haute le cliquet 13 s'engage dans l'encoche 14, puis il se produit une rotation du tambour 4 à la position suivante, le plateau 8 descend, le manipulateur Il avec le levier comprimé 17 se trouve suspendu avec l'électrode 26 dans la pince 15, en position haute0 Le manipulateur Il suivant descend sur l'appareil de contrôle 24, saisit aussi et monte l'électrode 26 suivante et est bloqué en position haute par un des leviers 17 de la-cellule de la mémoire de l'ensemble de mémoire du tambour 40 Bloqué en position haute le manipulateur Il avec l'électrode 26 descend vers une position dans laquelle le rouleau 18 du levier comprimé 17 heurte la butée 29 (tige I et 2) qui agit sur le rouleau 18 et ferme de nouveau le contact 22e puis, le cliquet électromagnétique 13. quitte l'encoche 14 et lors de la descente du plateau 8, le manipulateur Il entasse l'électrode 26 en pile.Au début de la rotation suivante du tambour 4 le rouleau 18 abandonne la butée 29, le ressort 20 ramène le lévier t7 dans la position précedente ce qui ouvre le contact 22. Le manipulateur Il se bloque de nouveau en position extrême et descend seulement sur les positions de l'appareil de contrôle 24 où se trouve une butée commune ( non représentée) qui fait revenir tous les leviers 17 à leur position initiale.Donc, lors des mouvements alternatifs réalisés par le dis positif à'actionnement avec un arbre à cames (non représenté), les opérations ont lieu dans la séquence suivante: chargement de l'élec- trode 26 sur l'appareil de contrôle 24, descente du plateau 8 en position in#rieure, montée du plateau 8 en position extrtme haute, rotation du tambour 4 sur la position suivante et descente suivante du plateau 8, la mesure du paramètre de ltélectrode 26 et son bloca ge dans ltensemble de mémoire, suspension de ltélectrode 26 26en posi- tion haute, descente de l'électrode 26 sur les positions d'un groupe de tri donné, nouvelle suspension du manipulateur Il en position haute, descente et accrochage d'une nouvelle électrode 26 dans la position de contrôle. Lors de ces opérations, la durée du cycle de tri est déterminée par le temps nécessaire au mouvement de montée et de descente du plateau 8 augmente du temps nécessaire à la rotation du tambour 4 vers la position suivante.Toutes les autres opérations sont réalisées en même temps, Le dispositif automatique pour le tri des pièces plates assure, suivant l'invention, l'automatisation du tri des électrodes très minces et de faible résistance des accumulateurs ayant une capacité spécifique en énergie accrue grtce au fait que le tambour de tri est muni de manipulateurs Il emportant chacun un cliquet 13 pour leur fixation en position extrême haute, chaque manipulateur Il étant pourvu d'une cellule de mémoire de l'ensemble de mémoire, réalisé sous la forme d'un bloc de leviers 17 coopérant avec le cliquet 13 en réponse à la commande du servomécanisme de l'appareil de controle 24;; en outre à chaque position de tri est montée une butée 29 agissant sur le levier 17 en coopération avec le groupe de tri en assurant la mesure automatique d'un paramètre de l'électrode 26, la montée de l'électrode 26 et sa descente dans un magasin amovible dans une position correspondant au paramètre de cette électrode. L'emploi de manipulateur Il avec pince 15, qui glissent librement sur des montants 9 et descendent sur la-pile d'électrodes 26 sous l'action de leur propre poids, assure une pression minimale sur les électrodes 26 indépendamment de la hauteur de la pile d' élec- trodes 26 dans le magasin. La simplicité d'exécution de l'ensemble de mémoire sous la forme de blocs de leviers 17 ayant un nombre minimal de pièces susceptibles d'usure, assure un fonctionnement de longue durée du dispositif automatique, un tri str et exact des électrodes avec une grande vitesse, limitée seulement par le temps nécessaire à la mesure d'un paramètre de l'électrode, ce qui garantit un rendement élevé du dispositif automatique. La répartition automatique des électrodes dans les magasins par groupes suivant un paramètre mesuré assure ltobjectivité du contr8le et da tri et permet d'organiser une chaine d'assemblage automatique d'accumulateurs constituée par des automates d'assemblage isolés reliés entre eux par un magasin commun ce qui diminue les dépenses dues au transport des électrodes d'une opération à l'autre0 REVEND I CATI ON Dispositif automatique, pour le tri de pièces plates notamment d'électrodes d'accumulateurs pour l'assemblage sélectif de blocs, comprenant une carcasse au centre de laquelle est monté verticalement un tambour de tri avec des montants disposés à la périphérie du tambour de tri qui est animé d'un mouvement de rotation périodique par un dispositif d'actionnement et doté d'un ensemble de mémoire dont les cellules de mémoire sont réalisées sous la forme de leviers coopérant avec un servomécanisme et un appareil de contrtle commandant les cellules de mémoire par l'intermédiaire du servomécanisme, caractérisé en ce que chaque montant du tambour de tri est muni d'un manipulateur qui glisse librement sur ce montant et comporte un cliquet pour la retenue du manipulateur en position extr8me haute et chaque cellule de mémoire de l'ensemble de m6- moire est réalisée sous la forme diun servomécanisme commandé par des électro-aimants, d'un bloc de leviers assemblés sur un axe vertical, au dessous de chaque montant, en nombre égal au nombre de grou pes de pièces plates à trier, et de butées montées à raison d'une par position de tri,au niveau du levier correspondant au numéro du groupe de tri, chaque cliquet étant en outre commandé par n'importe lequel des leviers d'une cellule de mémoire de ##ensemble de mémoi- re en assurant la répartition des pièces à trier entre des piles situées à la périphérie de la carcasse en fonction des paramètres des pièces à trier.