Brevet FR2417457A1 — publié le 19790914

La présente invention due à la collaboration de Messieurs Claude LOUIS et JeanwPierre FEGAR se rapporte à une installation de palettisation automatique de produits de révolution, en particulier de roues nues peintes de véhicules automobiles, permettant de présenter les produits sur une palette à plat, en couches superposées comprenant chacune plusieurs produits. Les blocs palettisés ainsi formés peuvent être ensuite, par exemple, dirigés vers une machine de drapage sous film plastique protecteur, avant expédition. Les roues doivent être conditionnées à plat sur des palettes, en plusieurs couches superposées de plusieurs roues chacune, les faces visibles de chaque roue peinte ne devant présenter aucun défaut d'aspect après l'opération de palettisation. L'installation doit permettre la palettisation de roues de hauteurs différentes, le nombre de couches de roues sur chaque palette, variant en fonction de la hauteur des roues de manière que les blocs palettisés, constitués chacun par une palette et les roues chargées sur cette dernière présentent sensiblement la même hauteur. Bien entendu,-un tel bloc ne doit comporter que des roues d'une même hauteur. L'installation doit par ailleurs permettre une cadence de palettisation élevée, avec un minimum d'interventions manuelles. L'installation suivant l'invention de palettisation automatique de produits de révolution, permettant de disposer les produits à plat sur une palette, en couches superposées composées chacune de plusieurs produits, comprend un dispositif de transfert muni d'un moyen de préhension pour prélever lesdits produits à un poste de préhension, les transférer et les déposer à un poste de réception sur ladite palette. Le moyen de préhension des produits associé au dispositif de transfert est avantageusement constitué par la combinaison d'un réseau de pions de centrage verticaux, et de doigts de préhension engageables sous des aspérités périphériques desdits produits afin d'assurer leur transfert par couches successives. Les pions de centrage verticaux sont implantés sous un châssis solidaire de la base de moyens élévateurs du dispositif de transfert, et concourant également au guidage d'un chassies doté d'un mouyement alternatif. horizontal commandé, supportant les doigts de préhension, Les pions de centrage verticaux sont répartis de façon à encadrer chacun des. produits à saisir, et les doigts de préhension sont disposés en lignes parallèles, chacun des doigts de préhension des lignes internes concourant à la préhension de deux produits adjacents. Selon un mode de réalisation préféré, l'installation suivant l'invention comporte en outre un dispositif de transfert d'intercalaires d'un poste de réserve au poste de réception, le moyen de préhension desdits intercalaires consistant en un réseau de ventouses pneumatiques suspendu à un châssis solidaire de la base de moyens élévateurs associés au chariot du dispositif de transfert de produits et d'intercalaires alimentant en alternance un poste central de réception en couches de produits et un intercalaire , la préhension d'un intercalaire s'effectuant en simultanéité avec la dépose d'une couche de produits au poste de réception, et la préhension d'une nouvelle couche de produits en simultanéité avec la dépose d'un intercalaire sur la couche de produits précédemment déposée au poste de réception. Le poste de réception comprend de préférence une table élévatrice destinée à porter une palette, et susceptible d'être abaissée au fur et à mesure de la dépose de couches de produits successives sur ladite palette, afin de conserver un niveau de dépose constant. L'installation selon l'invention comprend encore un dispositif de centrage latéral des produits, composé de deux châssis pendulaires longitudinaux articulés à leur partie supérieure de part et d'autre du poste de préhension des produits, agissant par une série de butées située à leur base sur chaque couche de produits à positionner, et éclipsables par pivotement vers l'extérieur lors de la préhension desdites couches de produits. En outre, le poste de réserve d'intercalaires comprend un plateau pivotant portant plusieurs réserves d'intercalaires susceptibles d'être amenées à tour de rôle en position de préhension des intercalaires, La présente installation comprend aussi en amont du poste de préhension des produits, un poste de formation de couches de produits comportant une série de butées amont et une série de butées. aval éclîpsables, disposées transversa liement à la direction d'arrivée des produits, pour amener ceux-ci en couches constituées à leur poste de préhension. Afin de prévenir tout accident de personnes et toute détérioration des organes mécaniques de l'installation et des produits à palettiser, les dispositifs de transfert de produits et d'intercalaires comportent chacun un dispositif de verrouillage de sécurité en position haute de leurs moyens de préhension, constitué par un crochet pendulaire repoussé en position de libération par le fluide de travail de l'installation en période de fonctionnement normal de cette dernière, et automatiquement rappelé par un moyen élastique en position de verrouillage d'un étrier solidaire de chacun desdits moyens de préhension, en cas de coupure inopinée de ladite alimentation en fluide de travail del'installation. Enfin, afin de bénéficier d'une unique source de fluide de travail, la commande de l'ensemble des mouvements des organes mobiles de l'installation suivant l'invention est de préférence assurée par vérins pneumatiques, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture d'un exemple de réalisation non limitatif décrit ci-après et illustré par le dessin annexé, sur lequel la fig. l est une vue d'ensemble d'une installation de palettisation conforme à l'invention; la fig. 2 est une vue en élévation latérale des moyens de préhension du dispositif de transfert de produits; la fig. 3 est une vue en plan de l'agencement de la fig. 2; la fig. 4 représente un système de verrouillage des deux dispositifs de transfert en position haute. En se référant à la fig. l, on reconnait, de gauche à droite, quatre postes A, B, C, D. Le poste A est un poste de formation de couches de produits,- -en l'occurrence de roues nues l pour véhicules automobiles. Ce poste A est alimenté en roues l depuis la gauche. Dans l'exemple représenté, les roues l arrivent sur un transporteur à rouleaux 2 en trois files. Le poste A est destiné former des couches de neuf roues chacune, Il comprend deux dispositifs de butée 3 et 3a séparés l'un de l'autre, dans le sens d'avancement des roues 1 sur le transporteur 2, d'une distance correspondant sensiblement à trois fois le diamètre d'une roue 1.Chaque dispositif de butée 3, 3a est formé d'une rangée transversale de butées 4, 4a susceptibles d'être abaissées et d'être relevées par un vérin pneumatique 5, 5a dont la tige de piston 6, 6a est articulée sur un levier 7, 7a. Le levier 7, 7a porte la série de butées 4, 4a à une extrémité et son extrémité opposée est articulée sur un bâti 8, 8a fixe, portant également le vérin 5, 5a, Les butées 4, 4a qui sont réparties sur la largeur du transporteur à rouleaux 2 de manière que deux d'entre elles coopèrent avec une roue 1 de chaque file peuvent être abaissées par le vérin 5, 5a jusqu'en dessous du bord supérieur des roues 1 et être relevées au-dessus du bord supérieur des roues. Les postes B, C et D constituent respectivement un poste de préhension de roues, un poste de réception de roues et d'intercalaires et un poste de préhension d'intercalaires. L'ensemble de ces trois postes est surmonté d'un bati 9 en T, l'âme du T encadrant le poste de réception C et les deux ailes du T s'étendant l'une au-dessus du poste de préhension de roues B et l'autre au-dessus du poste de préhension d'intercalaires D. Le bati 9 porte deux rails de guidage horizontaux 10 dont un seul est visible sur le dessin et qui s'étendent parallèlement dans la direction d'avancement des roues 1 sur le transporteur 2. Les rails 10 servent de guide aux galets non représentés d'un chariot de transfert 11 mobile horizontalement en va-et-vient sous l'action d'un vérin pneumatique pendulaire 12 articulé sur le bati 9 et sur le chariot 11. Au voisinage des extrémités longitudinales opposées du chariot 11 sont fixés deux vérins pneumatiques verticaux 13, 14 dont les tiges de piston 15, 16 portent l'une un dispositif de préhension de produit 17 et l'autre un dispositif de préhension d'intercalaires 18. Le dispositif de préhension de produits 17 est constitué par un réseau de pions de centrage verticaux 19 solidaires d'un chasses 20 fixé à la tige de piston 15. Les pions de centrage sont répartis de la manière visible sur la fig. 3, de façon que chaque roue 1 a saisir soit encadrée par quatre pions 19* Le chassies 20 porte, en outre, des tiges de guidage horizontales 22 sur lesquelles peuvent coulisser en vaPetv vient, sous l'action d'un vérin pneumatique non représenté, des doigts de préhension horizontaux fl. Ces doigts 21 sont réunis sous la forme d'un réseau par un châssis non représenté, et disposés en lignes parallèles, chacun des doigts de préhension 21 des lignes intérieures concourant avantageusement à la préhension de deux roues 1 adjacentes ainsi qu'il apparat sur la fig. 3. Deux ch ssis pendulaires longitudinaux sont en outre articulés de part et d'autre du poste de préhension B par un axe horizontal supérieur 23a sur le bâti 9. Sous l'action d'un vérin pneumatique 24, la partie horizontale inférieure des châssis 23 peut être écartée vers l'extérieur et être amenée vers l'intérieur pour agir en appui à l'aide de butées 23b contre les roues 1 des files extérieures, dans un but qui sera décrit plus loin. Enfin, on reconnaît qu'une butée transversale 25 est prévue sur le dessus du transporteur 2 pour arrêter les roues 1 dans une position longitudinale bien définie. Le dispositif de préhension d'intercalaires 18 comprend un réseau de ventouses 26. Au poste de réception C est installée une table éleva trice 27 alimentée en palettes 28 successives destinées à recevoir les couches superposées de roues 1. Au poste de préhension d'intercalaires D se trouve une réserve d'intercalaires 29 montée sur un plateau tournant 30. Ce dernier s'appuie par des rouleaux 31 sur un bâti 33 de manière à pouvoir tourner autour d'un axe central 32. Une seconde réserve d'intercalaires 34 est installée sur le plateau 30, cette réserve 34 étant maintenue en attente jusqu'à ce que la réserve 29 soit vide. I1 est ainsi possible de réduire à un minimum les périodes de temps morts dues au changement de la réserve d'intercalaires. L'installation comporte enfin un transporteur d'évacuation 35 à rouleaux, visible sur la fig. 1, recevant la palette 28 lorsque cette dernière est entièrement chargée pour la diriger, par exemple, vers une machine de drapage sous feuille plastique De préférence, les mouvements de l'installation de palettisation sont commandés par des vérins pneumatiques alimentés L partir d'une source unique de fluide sous pression, Les différents contrôles de positionnement, de fin d'opérations et d'enchaînement de cycles sont assurés à l'aide de détecteurs non représentés, associés à chacun des organes mobiles de l'installation, Chacun des deux dispositifs de préhension 17 et 18 est, en outre, équipé d'un dispositif de verrouillage de sécurité en position haute, visible sur la fig. 4.Ce dispositif de sécurité se compose d'un crochet pendulaire 36 articulé par un axe horizontal 37 sur le chariot de transfert 11. Le crochet 36 comporte une griffe 38 en face de son bec 39. Le crochet 36 est soumis à l'action d'un vérin pneumatique 40 qui, lorsqu'il est alimenté, fait pivoter le crochet 36 dans le sens des aiguilles d'une montre dans la position indiquée en tirets, à l'encontre de l'action d'un ressort 41 qui cherche a ramener le crochet 36 dans la position indiquée en traits pleins. Ce crochet 36 est destiné a coopérer avec un étrier 42 solidaire de l'ensemble mobile verticalement de chacun des deux dispositifs de préhension 17 et 18. On reconnaît que lorsque le crochet 36 a été amené par le vérin 40 a la position indiquée en tirets, l'étrier 42 peut, lors du mouvement de montée et de descente des dispositifs de préhension 17, 18, pénétrer dans l'ouverture du crochet 36 et en ressortir librement. Par contre, lorsque le vérin 40 n'est pas alimenté et que le crochet 36 occupe la position indiquée en traits pleins sous l'action du ressort 41, l'étrier 42 peut pénétrer dans l'ouverture du crochet 36, en faisant légèrement pivoter ce -dernier dans le sens des aiguilles d'une montre en entrant en contact avec une face oblique 43 du bec 39, mais ne peut plus en ressortir. Le vérin 40 qui est alimenté par la même source de fluide sous pression que les autres vérins de l'installation, et de préférence en parallèle avec l'alimentation de montée respective des vérins 13, 14 interdit donc toute descente intempestive des dispositifs de préhension 17, 18, avec tous les risques accidentels que cela comporte, en cas de coupure inopinée de l'alimentation en fluide de l'installation, et en particulier des vérins 13 et 14 de montée et de descente des dispositifs de préhension 17, 18, lorsque ceux-ci se trouvent en position haute au moisent de cette coupure, On va décrire ciraprès le mode de fonctionnement de l'installation de palettisation conforme à l'invention. Les roues à palettiser proviennent d'une chaîne de peinture sur une file, à l'aide d'un tapis roulant descendant créant un intervalle entre chaque roue successive. Un distributeur de roues transforme la file unique d'arrivée en trois files équilibrées. Un accumulateur a rouleaux libres entraînés par des chaines latérales, permet un stockage dynamique sans heurt ni poussée résiduelle. Les trois files de roues parviennent ensuite au poste de formation de couches A sur le transporteur 2. Les butées 4 du dispositif de butée amont 3 étant soulevées et les butées 4a du poste de butée aval 3a étant abaissées, les roues 1 des trois files avancent jusqu'à ce que la première roue de chaque file entre en contact avec les butées 4a. On abaisse ensuite les butées 4 du dispositif de butée amont 3 derrière.les troisièmes roues 1 de chaque file, pour retenir les roues suivantes des trois files, et on soulève les butées 4a du dispositif de butée aval 3a, de sorte que les trois roues 1 de chaque file isolées entre les butées 4 et 4a puissent avancer sur le transporteur 2 au poste de préhension de roues B jusqu'à la butée 25. En partant de la situation représentée sur la fig. 1, où une couche de roues 1 a déjà été déposée sur la palette 28 et où le chariot de transfert 11 portant les deux dispositifs de préhension 17, 18 a été ramené à la position de gauche de manière que le dispositif de préhension de roues 17 se trouve au poste de préhension B et le dispositif de préhension d'intercalaires 18, portant un intercalaire prélevé sur la réserve 29,au poste de réception C, un cycle de l'installation de palettisation se déroule comme suit 10) Centrage latéral des roues 1 sur le transporteur 2 au poste de préhension de roues B par rapprochement l'un de l'autre des deux châssis 23, en vue de rapprocher transversalement les roues 1 des trois files espacées auparavant par suite de la présence d'éléments de guindage intermédiaires depuis le distrthuteur de la file unique en trois files jusqu'au poste de formation .de couches A. 2Q) Descente du dispositif de préhension de roues 17, les doigts de préhension 21 se trouvant à la position représentée en tirets sur les fui3, 2 et 3, et centrage des roues 1 par les pions 19, En même temps, descente du dispositif de préhension d'intercalaires 18 et dépose d'un intercalaire sur la couche de roues 1 reposant sur la palette 28. 30) Ecartement des deux châssis de centrage latéral 23 et montée du dispositif de préhension a Wintercalaires 18. 40) Engagement des doigts de préhension 21 sous les rebords supérieurs des roues 1, à la position indiquée en traits pleins sur les fig. 2 et 3. 50) Montée du dispositif de préhension de roues 17. 60) Déplacement du chariot de transfert Il vers la droite, pour amener le dispositif de préhension de roues 17 au poste de réception C et le dispositif de préhension a |intercalaires 18 au poste de préhension d'intercalaires D. 70) Descente du dispositif de préhension de roues 18 sur la couche de roues 1 recouverte d'un intercalaire, reposant sur la palette 28, et descente du dispositif de préhension d'intercalaires 18 sur la réserve d'intercalaires 29. 80) Dégagement des doigts 21 à la position indiquée en tirets sur les fig. 2 et 3 et préhension d'un intercalaire par les ventouses 26 du dispositif 18. 90) Montée du dispositif de préhension de roues 17 à vide et du dispositif de préhension d'intercalaires 18 portant un intercalaire. Descente de la table élévatrice 27 du poste de réception C d'une valeur sensiblement égale à une hauteur de roues 1 afin de conserver un niveau de dépose constant. 100) Transfert du chariot 11 vers la gauche pour amener le dispositif de préhension de roues 17 au poste B et le dispositif de préhension d'intercalaires 18 au poste C. En même temps, centrage latéral, au poste B, de la prochaine couche de roues 1 préparée entre temps au poste A et amenée au poste B par montée des butées 4a du dispositif de butée aval 3a. Bien entendu, la formation des couches de roues 1 au poste A et le transfert de ces couches de roues au poste B s'effectue en synchronisme avec la préhension et la dépose des roues et des intercalaires de manière qu'une couche de roues soit disponible au poste B chaque fois que le dispos il tif de préhension de roues 17 parvient au poste a, Le remplacement de la réserve d'intercalaires 29 vide par la réserve d'intercalaires 34 en attente peut se faire manuellement ou automatiquement, par rotation du plateau 30 autour de l'axe 32. La table élévatrice 27 descent automatiquement au fur et à mesure que les couches de roues 1 sont déposées sur la palette 28, jusqu'à ce que la palette 28 soit entièrement chargée. Dans ce cas, la face inférieure de la palette 28 se trouve au niveau du transporteur d'évacuation 35 et il suffit donc d'engager la palette chargée 28 sur le transporteur 35 qui la dirige vers la machine de drapage. La table élévatrice 27 reçoit une nouvelle palette 28 vide alimentée à partir d'un désempileur non représenté muni d'un système élévateur, puis ladite table élévatrice remonte en position haute.Ce changement de palette peut se faire manuellement ou automatiquement, I1 y a lieu de noter que de nombreuses modifications et variantes peuvent être apportées dans le cadre de l'invention à l'installation de palettisation telle que décrite cidessus et représentée sur le dessin annexé. Ainsi, selon le diamètre des roues 1, il est possible de former et de déposer sur la palette 28 des couches de roues 1 comprenant un nombre de roues supérieur ou inférieur à neuf, par exemple quatre ou seize roues. I1 suffit pour cela de remplacer le réseau de pions de centrage 19 et le réseau de doigts de préhension 21 par des réseaux comportant un nombre différent d'éléments.La même chose est valable pour les butées 4 et 4a du poste de formation de couche A dont le nombre et la répartition peuvent être choisies par exemple pour deux ou quatre files de roues, Par ailleurs, l'invention est applicable également à la palettisation de produits de révolution autres que des roues, Dans ce cas, les doigts de préhension peuvent s'engager, selon le profil extérieur de ces produits, soit sous la base de ces derniers, soit dans des évidements ou sous des aspérités péiphériques de leur surface latérale, Enfin, il y a lieu de noter que si dans l'exemple représenté et décrit, les mouvements des organes mobiles de l'installation sont commandés par des vérins pneumatiques, il serait possible de les commander par des moyens hydrauliques ou mécaniques, par exemple des systèmes a biellemanivelle ou à. pignonvcrémaillere. REYENDICATIONS 1, Installation de palettisation automatique de produits de révolution, permettant de déposer les produits à plat sur une palette, en couches superposées composées chacune de plusieurs produits, et comprenant un dispositif de transfert muni d'un moyen de préhension pour prélever lesdits produits à un poste de préhension, les transférer et les déposer a un poste de réception sur ladite palette, caractérisée par le fait que le moyen de préhension des produirs associé au dispositif de transfert est constitué par la combinaison d'un réseau de pions de centrage verticaux, et de doigts de préhension engageables sous des aspérités périphériques desdits produits afin d'assurer leur transfert par couches sucessives. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les pions de centrage verticaux sont implantés sous un châssis solidaire de la base de moyens élévateurs du dispositif de transfert, et concourant également au guidage d'un châssis doté d'un mouvement alternatif horizontal commandé, supportant les doigts de préhension. 3. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les pions de centrage verticaux sont répartis de façon à encadrer chacun des produits à saisir, et les doigts de préhension sont disposés en lignes parallèles, chacun des doigts de préhension des lignes internes concourant à la préhension de deux produits adjacents. 4. Installation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre un dispositif de transfert d'intercalaires d'un poste de réserve au poste de réception, le moyen de préhension desdits intercalaires consistant en un réseau de ventouses pneumatiques suspendu à un châssis solidaire de la base de moyens élévateurs associés au chariot du dispositif de transfert de produits, de manière que lesdits dispositifs de transfert de produits et d'intercalaires alimentent en alternance un poste central de réception en couches de produits et en intercalaires, la préhension d'un intercalaire s'effectuant en simultanéité avec la dépose d'une couche de produits au poste de réception, et la préhension d'une nouvelle couche de produits en simultanéité avec la dépose d'un intercalaire sur la couche de produits précédemment déposée au poste de réception. Sq Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le poste de réception comprend une table élévatrice destinée à porter une palette, et susceptible d'être progressivement abaissée au fur et à mesure de la dépose de couches de produits successives sur ladite palette, afin de conserver un niveau de dépose constant. 6. Installation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un dispositif de centrage latéral des produits, composé de deux chassies pendulaires longitudinaux articulés à leur partie supérieure de part et d'autre du poste de préhension des produits, agissant par une série de butées située à leur base sur chaque couche de produits à positionner, et éclipsables par pivotement vers I'extérieur lors de la préhension desdites couches de produits. 7. Installation suivant la revendication 4, caractérisée par le fait que le poste de réserve d'intercalaires comprend un plateau pivotant portant plusieurs réserves d'intercalaires susceptibles d'être amenées à tour de rôle en position de préhension des intercalaires. 8. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend en amont du poste de préhension des produits, un poste de formation de couches de produits comportant une série de butées amont et une série de butées aval éclipsables, disposées transversalement à la direction d'arrivée des produits, pour amener ceux-ci en couches constituées à leur poste de préhension. 9. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les dispositifs de transfert de produits et d'intercalaires comportent chacun un dispositif de verrouillage de sécurité en position haute de leurs moyens de préhension, constitué par un crochet pendulaire repoussée en position de libération par le fluide de travail de l'installation en période de fonctionnement normal de cette dernière, et automatiquement rappelé par un moyen élastique en position de verrouillage d'un étrier solidaire de chacun desdits moyens de préhension, en cas de coupure inopinée de ladite alimentation en fluide de travail de l'installation, 10, Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la commande de 1'ensemble des mouvements de ses organes mobiles est assurée par vérins pneumatiques. 11. Application d'un installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, à la constitution de blocs palettisés de roues nues pour véhicules automobiles.