Brevet FR2510527A1 — publié le 19830204

La présente invention concerne un dispositif pour le stockage de pièces, et notamment pour le stockage de pièces entre deux postes de travail, tels que des postes de montage ou d'usinage, dans une chaîne de fabrication. Ce dispositif est conçu pour stocker un nombre de pièces variable, éventuellement très élevé, sur une ligne d'assemblage ou d'usinage, par exemple une ligne de montage de moteurs ou une ligne d'usinage d'arbres, pour absorber le débit du poste situé en amont, si un ralentissement ou un arrêt fonctionnel se produit au poste situé en aval. Les causes de ralentissement ou'arrêt sont multi- ples, par exemple : changement d'outil sur un tour, reprise de la meule à un poste de pré-rectification Qu de rec tification, changement d'inducteur pour la trempe, étalonnage dans le cas d'un poste de contrôle, et autres intervem tions du même genre. On connaît déjà des réalisations de dispositifs de stockage, qui d'une façon générale comportent les défauts suivants -Ces dispositifs font décrire un parcours invariable aux pièces à stocker, entre un point d'entrée et un point de sortie, de sorte que les pièces ne se suivent pas régulièrement; en particulier tous les emplacements susceptibles de recevoir une pièce à stocker ne sont pas occupés, et il subsiste donc des "trous" entre les pièces, ce qui empêche l'alimentation régulière du poste de travail situé en aval. -L'entrée des pièces dans le dispositif de stockage, et la sortie des pièces hors de ce dispositif, ne peuvent se situer à n'importe quelle hauteur. C'est le cas,notamment, des dispositifs de stockage fonctionnant par un principe de gravité, dans lesquels l'entrée est nécessairement située plus haut que la sortie. - Les dispositifs de stockage actuels sont souvent limités, dans leurs applications, à des pièces de forme particulière, telles que des pièces possédant un axe et susceptibles de rouler le long de rails ou de rampes, et ils sont difficilement adaptables à d'autres formes de pièces. -Enfin, ces dispositifs ont une emprise au sol importante, pour une capacité de stockage relativement limitée. La présente invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients, en fournissant un dispositif destockage dans lequel - il n'y a plus de "trous" entre les pièces stockées, - l'entrée et la sortie peuvent se situer à n'importe quelle hauteur, - des pièces de toute nature peuvent être stockées, le dispositif étant en outre facilement adaptable pour recevoir un autre type de pièces, et - la capacité de stockage est élevée, et peut être facilement augmentée, ceci pour un encombrement au sol restant très faible. 'A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un dispositif pour le stockage de pièces, notammententre deux postes de travail, comprenant, au moins une chaîne sans fin, munie sur toute sa longueur de moyens, séparés par un pas constant,, qui sont aptes à recevoir les pièces à stocker, ladite chaîne formant un premier brin vertical montant, de longueur variable, en face duquel sont disposés des moyens de chargement des pièces à stocker, avant de passer sur une roue dentée ou similaire de renvoi, portée par un chariot guidé verticalement et rappelé en permanence vers le haut, et de former un second brin vertical descendant, de longueur variable, en face duquel sont disposés des moyens de déchargement des pièces stockées, tandis que des moyens moteurs sont prévus pour déplacer de bas en haut le premier brin vertical de la chaîne, et que d'autres moyens moteurs, indépendants des précédents, sont prévus pour déplacer de haut en bas le second brin vertical de la même chaîne, des moyens étant en outre prévus pour recevoir la partie inférieure de ladite chaîne, reliant ses deux brins verticaux, et pour absorber les différences de longueur de cette partie inférieure, résultant des variations de longueur des deux brins verticaux en fonction du nombre de pièces stockées. Une caractéristique essentielle de ce dispositif de stockage est, ainsi, la possibilité de stocker les pièces sur une portion de chaîne de. longueur variable, passant sur une roue dentée de renvoi portée par un chariot déplaçable verticalement, ce chariot étant rappelé vers le haut, notamment par un système rle contrepoids, pour maintenir la chaîne tendue. Les variaticns du nombre de pièces à stocker sont ainsi absorbées par une montée ou une descente du chariot, si bien que tous les emplacements de la chaîne aptes à recevoir des pièces sont utilisés, entre le point de chargement et le point de décharge- ments, ce qui supprime les "trous" entre pièces. Le principe de ce dispositif de stockage permet aussi de placer sans difficulté les moyens de décharge- ment au même niveau, plus bas ou plus haut que les moyens de chargement. Les moyens moteurs prévus comprend nent avantageusement deux moto-réducteurs non réversi- bles; l'un permettant le chargement de nouvelles pièces à stocker, en déplaçant de bas en haut le premier brin vertical de la ou de chaque chalne, tandis que l'autre permet le déchargement des pièces stockées en déplaçant de haut en bas le second brin vertical de la ou de chaque chaîne, ces deux moto-réducteurs étant commandés indépendamment, l'un en fonction de l'arrivée de pièces en provenance du poste situé en amont, l'autre en fonction de la demande de pièces par le poste situé en aval.Le chargement de nouvelles pièces s'accompagne d'une montée du chariot, et le déchargement de pièces stockées s'accornpagne à l'inverse d'une descente du chariot, mais le mouvement de la chaîne s'effectue toujours dans le même sens. A titre de sécurité, une roue libre, évitant. tout retour en arrière de la chaîne, peut être cependant associée à la roue dentée de renvoi, portée par le chariot. Pour absorber les variations de longueur des brins verticaux de la ou de chaque chaîne sans fin, correspondant aux variations de hauteur du chariot, il peut être simplement prévu que la partie inférieure de la dite chaîne se déploie librement en boucle, à l'intérieur d'une trappe suffisamment profonde. Si cette solution ne peut être mise en oeuvre, il convient de réalise un "mouflage" de la partie inférieure de la ou de chaque chaîne sans fin, en la faisant passer sur un ensemble de pignons ou de poulies, les uns d'axe fixe et les autres portés par un cadre mobile verticalement, notamment à l'intérieur d'un caisson. Le dispositif peut comporter une seule chaîne sans fin, ou bien deux ou plusieurs chaînes sans fin parallèles, selon les formes et dimensions des pièces à stocker, et deux dispositifs similaires peuvent même être jumelés pour stocker des pièces de grande longueur. Les pièces à stocker peuvent être portées directement par les chaînes, et notamment être tenues par leurs extrémités entre deux chaînes. Dans le cas de pièces de forme complexe, les Chaînes porteront avantageusement des nacelles, séparées par un pas constant, dont chacune reçoit une pièce à stocker. On comprend que le dispositif convient ainsi pour des pièces de toutes formes, et qu'il est facilement adaptable, par exemple en prévoyant des nacelles démontables et interchangeables. La conception verticale du dispositif selon l1in- vention procure, enfin, une capacité de stockage élevée, pour une emprise au sol réduite. La capacité peut être aisément augmentée en prévoyant une course verticale plus importante du chariot, à condition bien entendu de prévoir aussi des dispositions convenables permettant le déploiement de toute la partie inférieure de la chaîne lorsque le chariot se trouve en position basse.Pour des stockages de pièces en nombre très élevé, il est possible de juxtaposer 2, 3... dispositifs unitaires : la ou les chaînes sans fin forment dans ce cas plusieurs brins verticaux alternativement montants et descendants, qui passent sur des roues de renvoi portées par une pluralité de chariots indépendants les uns des autres, ces chariots pouvant être rappelés par des contrepoids différents, pour se déplacer dans un ordre déterminé. Le faible encombrement horizontal du dispositif permet aussi de le fixer directement sur une machine-outil, par exemple s'il s'agit d'un tour à programme. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif pour le stockage de pièces, notamment entre deux postes de travail Figure 1 est une vue en perspective, constituant le schéma de principe d'un dispositif de stockage confor- me à la présente invention; Figure 2 et 3 sont des vues, respectivement de face et de côté, représentant de façon plus precise un mode de réalisation de l'invention; Figure 4 est une vue en plan par dessus, avec coupes partielles, du dispositif représenté aux figures 2 et 3; Figure 5 est une vue partielle, illustrant l'application de l'invention au stockage de pièces tubulaires;; Figure 6 est une vue partielle similaire à la précédente, illustrant l'application de l'invention au stockage d'induits de machines électriques; Figure 7 est une vue en coupe, suivant 7-7 de figure 6, montant un détail des moyens prévus pour la préhension d'induits; Figure S est une vue partielle similaire aux fi- gures 5 et 6, montrant une nacelle permettant le stockage de pièces quelconques par le dispositif objet de l'invention. Le dispositif représenté sur la figure 1 permet de stocker des pièces 1, arrivant d'un poste situé en amont suivant la flèche 2, et devant être délivrées, suivant la flèche 3, à un autre poste situé en aval, dans une ligne de montage ou d'usinage. Ce dispositif comprend deux chaînes sans fin parallèles 4, qui portent sur toute leur longueur des moyens de préhension des pièces 1, ces moyens séparés par un pas constant P étant symbolisés par des axes 5. Pour l'explication du trajet des chaînes sans fin 4 et du fonctionnement du dispositif, on distinguera sur chaque chaîne un premier hrin vertical 4a, second brin vertical 4b et une partie inférieure 4c. Le premier brin vertical 4a de chaque chaîne 4 s'étend entre une roue dentée inférieure d'entraînement 6, et une roue dentée supérieure de renvoi 7. La roue dentée d'entraînement 6 est calée sur un arbre horizontal 8, accouplé à un premier moto-réducteur 9. La roue dentée de renvoi 7 est montée tournante, par l'intermédiaire d'une roue libre 10, sur un axe 11 lié à un chariot 12, lequel est mobile le long d'un rail vertical 13. Le second brin vertical 4b de chaque chaîne 4 s'étend entre la roue dentée supérieure de renvoi 7 et une roue dentée inférieure d'entraînement 14. Cette dernière est calée sur un arbre horizontal 15, accouplé à un second moto-réducteur 16. Le chariot 12 est relié, par l'intermédiaire de deux chaînes 17 qui passent sur une double poulie de renvoi 18 située au sommet du dispositif, à un contrepoids 19 qui équilibre le poids du chariot 12, des deux brins verticaux 4a et 4b des chaînes 4, et des pièces 1 portées par ces brins 4a et 4b. La partie inférieure 4c de chaque chaîne sans fin 4, qui se développe entre deux roues libres 20 et 21 situées de part et d'autre des roues dentées d'entraînement 6 et 14, possède une longueur variable selon la position verticale du chariot 12 le long du rail 13 (les deux brins verticaux 4a et 4b ayant une longueur variable). Pour absorber ces variations de longueur, la partie inférieure 4c passe alternativement sur des pignons ou des poulies 22, d'axe fixe, et sur d'autres pignons ou poulies 23 portés par un cadre horizontal 24, qui est mobile verticalement. Ainsi est rEali- sé un "mouflage", qui permet de stocker, sur une hauteur relativement réduite, toute la longueur de chaîne se traouvant libérée lorsque le chariot 12 occupe sa position basse. La figure 1 illustre aussi, comma indiqué en 4', une variante dans laquelle la partie inférieure de chaque chaîne sans fin se déploie librement, solis la forme d'une boucle en "U", à l'intérieur d'une trappe 25 de profondeur suffisante, ménagée sous le dispositif, Les figures 2 à 4 montrent la position haute (en traits continus) et la position basse (en traits mixtes) du chariot 12 et représentent certains détails constructifs du dispositif, dans un mode de réalisation particulier Le rail 13 est fixé, par l'intermédiaire de traverses 26, sur une poutre-support verticale 27 en tôle pliée.De part et d'autre de-la poutre-support 27 sont prévues des barres verticales 28, qui permettent le mon tage de manipulateurs 29 et 30, l'un pour le chargement des pièces arrivant suivant la flèche 2, l'autre pour le déchargement des pièces devant être délivrées suivant la flèche 3, lesdites barres 28 permettant aussi le montage de différents organes d'automatisation. Les deux moto-réducteurs 9 et 16 sont fixés au pied de la poutre-support 27, dans un caisson 31 à l'intérieur duquel se développent les parties inférieures des chaînes 4 (suivant le principe de "moulage illustré par la figure 1). La figure 2 montre encore deux guides 32 et 33 pour les chaînes 4, prévus à l'intérieur du caisson 31, au-dessous des roues dentées d'entraînement 6 et 14. Par ailleurs, comme le montre la figure 4, le chariot 12 est équipé de patins latéraux 34 avec billes 35, qui lui permettent de se déplacer le long du rail 13. La double roue dentée de renvoi 7, portée par le chariot 12, est prévue interchangeable, l'écartement e entre ses deux dentures étant fonction des pièces à stocker. Ceci est plus particulièrement illustré par les figures 5 à 8, lesquelles montrent l'application du dispositif de stockage selon l'invention à diverses formes de pièces Dans le cas de la figure 5, les deux chaînes sans fin 4 ont un écartement e relativement faible et elles supportent des tiges transversales 36. Les pièces à stocker 1', de forme tubulaire, sont enfilées sur les tiges 36, et elles restent à l'extérieur de la largeur des chaînes 4. Dans le cas des figures 6 et 7, les deux chaînes 4 sont relativement écartées, les pièces 1" à stocker, telles qu'induits de machines électriques, étant maintenues entre ces chaînes. Chaque induit 1" est tenu par les deux extrémités de son arbre, qui sont engagées dans des encoches 37 de taquets 38, portés par les chaînes 4. Enfin, dans le cas de la figure 8, les deux chaîne nes 4 supportent des nacelles 39 munies de tourillons, dans lesquelles peuvent être placées des pièces 1"' de forme quelconque. Bien entendu, selon la grosseur des pièces 1 ou des nacelles 39, le pas P devra lui aussi être choisi différemment; dans tous les cas, il restera un multiple du pas élémentaire défini par les maillons des chaînes 4. Le fonctionnement du dispositif objet de l'invention sera maintenant décrit, dans son'principe, en réf éren- ce notamment à la figure 1 Lorsque la présence d'une pièce 1 arrivant suivant la flèche 2 est détectée, le manipulateur 29 la charge sur le brin vertical 4a des chaînes 4, et le premier moto-réducteur 9 est actionné de manière à déplacer ce brin 4a d'un pas P, dans le sens de la montée. A l'inverse, lorsqu'une absence de pièce est détectée à la sortie du dispositif, le second moto-réducteur 16 est actionné de manière à déplacer le brin vertical 4b des chaînes 4 d'un pas P, dans le sens de la descente, puis la première pièce 1 est déchargée par le manipulateur 30 et délivrée suivant la flèche 3. Bien entendu, les deux moto-réducteurs 9 et 16 sont actionnés simultanément ou alterivement, selon les arrivées des pièces 1 à l'entrée du dispf3sitif et les demandes de pièces à la sortie. Si, dans un certain inter- valle de temps, le nombre de pièces 1 chargées sur le dispositif est supérieur au nombre de pièces déchargées, la longueur du tronçon des chaînes 4 necessaire au stockage des pièces augmente, et le chariot 12 s'élève. Au contraire, si le nombre de pièces 1 chargées sur le dispositif est inférieur au nombre de pièces déchargées, la longueur du tronçon des chaînes 4 nécessaire au stockage des pièces diminue, et le chariot 12 sabaisse, L'automatisme du fonctionnement est assuré par un ensemble de logiques pneumatiques. Dans le cas d'un nombre élevé de pièces à stocker, il est possible de multiplier le nombre des unites telles que celles décrites, en prévoyant par exemple, comme représenté en traits mixtes sur la figure 2, deux unités de stockage supplémentaires 40 (le caisson inférieur 31' étant dans ce cas plus large). Comme il va de soi, et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif pour le stockage de pièces qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application fondées sur le même principe. - REVENDICATIONS 1!- Dispositif pour le stockage de pièces, notamment entre deux postes de travail, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une chaîne sans fin (4), munie sur toute sa longueur de moyens (5,36 à 39), séparés par un pas constant (P), qui sont aptes à recevoir les pièces à stocker (1), ladite chaîne (4) formant.un premier brin vertical (4a) montant, de longueur variable, en face duquel sont disposés des moyens de chargement (29) des pièces à stocker (1), avant de passer sur une roue dentée ou similaire de renvoi (7), portée par un chariot (12) guidé verticalement et rappelé en permanence vers le haut, et de former un second brin vertical (4b) descendent, de longueur variable, en face duquel sont disposés des moyens de déchargement (30) des pièces stockées (1), tandis que des moyens moteurs (6,8,9) sont prévus pour déplacer de bas en haut le premier brin vertical (4a) de la chaîne (4), et que d'autres moyens moteurs (14,15,16), indépendants des précédents, sont prévus pour déplacer de haut en bas le second brin vertical (4b) de la même chaîne (4), des moyens (22 à 24, 25) étant en outre prévus pour recevoir la partie inférieure (4c) de ladite chaîne (4), relaint ses deux brins verticaux (4a,4b), et pour absorber les différences de longueur de cette par strie inférieure (4c), résultant des variations de longueur des deux brins verticaux (4a,4b) en fonction du nombre de pièce stockées (1). 2.- Dispositif de stockage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le chariot (12), portant la roue dentée de renvoi (7) de la chaîne sans fin (4), est rappelé vers le haut par un contrepoids (19), auquel il est relié, par exemple, par l'intermédiaire de chaînes (17) passant sur des poulies de renvoi (18) situées au sommet du dispositif. 3.- Dispositif de stockage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens moteurs préci tés comprennent deux moto-réducteurs non réversibles, l'un (9) déplaçant de bas en haut le premier brin vertical (4a) de la ou de chaque chaîne (4), pour permettre le chargement de nouvelles pièces à stocker (1), tandis que l'autre (16) déplace de haut en bas le second brin vertical (4b) de la ou de chaque chaîne (4), pour permettre le déchargement des pièces stockées, ces deux motoréducteurs (9,16) étant commandés indépendamment, l'un en fonction de l'arrivée de pièces en provenance du poste situé en amont, l'autre en fonction de la demande de pièces par le poste situé en aval. 4.- Dispositif de stockage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la roue dentée de renvoi (7) de la ou de chaque chaîne sans fin (4) est montée tournante, par l'intermédiaire d'une roue libre (10), sur le chariot (12) mobile verticalement. 5.- Dispositif de stockage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie inférieure (4c) de la ou de chaque chaîne sans fin (z,) se déploie librement en boucle, à l'intérieur d'une trappe (25) ménagée sous le dispositif, pour absorber les variations de longueur des deux brins verticaux (4a, 4b) de ladite chaîne (4). 6.- Dispositif de stockage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un "mouflage de la partie inférieure (4c) de la ou de chaque chaîne sans fin (4), en la faisant passer sur un ensemble de pignons ou de poulies, les uns (22) d'axe fixe et les autres (23) portés par un cadre (24) mobile verticalement, notamment à l'intérieur d'un caisson (31), pour absorber les variations de longueur des deux brins verticaux (4a, 4b) de ladite chaîne (4). 7.- Dispositif de stockage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des nacelles (39) tourillonnant entre deux chaînes sans fin (4) parallèles, chaque nacelle recevant une pièce à stocker (1"'). 8.- Dispositif de stockage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caracterise en ce qu'il se compose de plusieurs dispositifs unitaires (40), la ou les chaînes sans fin (4) formant plusieurs brins verticaux alternativement montants et descendants, qui passent sur des roues de renvoi portées par une pluralité de chariots indépendants les uns des autres.