Brevet FR2528747A1 — publié le 19831223

La présente invention est relative à un dispositif d'#limentation automatique d'un poste de travail, et plus particulièrement à un dispositif d'alimentation automatique d'un poste de travail lui-mêmc automatisé. Dans un atelier de fabrication automatisée, l'objet qui retient le plus l'attention est constitué par un robot qui prend les pièces à usiner, les présente et les positionne devant une ou plusieurs machines-outils successives, puis reprend les pièces usinées et les remet sur un dispositif d'évacuation. Lorsque l'usinage porte sur une pièce compliquée, par exemple un carter entier d'automobile, il est évident que l'alimentation du robot représente un problème mineur par rapport au fonctionnement du robot lui-même. il n'en est pas. de même lorsque le travail à accomplir consiste en des opérations relativement simples et de courte durée, par exemple l'usinage d'une bague, d'un palier ou des extrémités d'un vilebrequin.Dans ce cas, si on utilise une alimentation manuelle du robot, on perd une partie appréciable du bénéfice de l'automatisation Le but de la présente invention est donc de fournir un système d'alimentation qui amène, à portée du robot, les pièces à traiter les unes après les autres, sans intervention humaine, et assure leur évacuation. On connalt, bien entendu, des systèmes faisant appel à des bandes transporteuses, par exemple, ou des convoyeurs à rouleaux. Ces systèmes ont l'inconvénient d'exiger une place considérable si on veut les alimenter avec un nombre suffisant de pièces pour permettre le travail du robot pendant une durée appréciable, par exempleXplusieurs heures, sans intervention humaine. Il est donc nécessaire de prévoir un système dans lequel les pièces à usiner sont placées dans un stockage vertical, et les pièces déjà usinées sont également placées dans un stockage vertical. La présente invention fournit donc une installation pour alimenter automatiquement un poste de travail en pièces à traiter séparément qui comprend - un poste de "stockage en alimentation où sont empilées des palettes de transfert portant chacune une ou plusieurs pièces à traiter - un dispositif d'amenée pourvu de moyens pour extraire une-à-une les palettes de transfert et les amener dans une position où les pièces qu'elles portent peuvent être prises en charge par le poste de travail. - un poste de "stockage en réception" où les palettes de transfert ne portant plus de pièces à traiter, sont empilées verticalement, et - un dispositif d'évacuation muni de moyens pour déplacer les palettes de transfert depuis la position où les pièces à traiter sont prises en charge par le poste de travail, jusqu'au poste de stockage en réception. Après traitement, les pièces peuvent être mises directement dans un emballage d'expédition ou envoyées, de façon classique, vers un autre poste de traitement. Il est toutefois avantageux de prévoir que les moyens pour déplacer les palettes de transfert dans le dispositif d'évacuation soient conçus pour n'entrer en action qu'après qu'une pièce traitée dans le poste de travail a été replacée sur la palette de transfert. De cette façon, on peut prévoir que la pile de palettes du stockage en réception contient un nombre de pièces traitées égal à celui des pièces à traiter de la pile du stockage en alimentation, et ce nombre de pièces détermine le temps pendant lequel l'ensemble formé par l'installation et le poste de travail associé peuvent fonctionner sans intervention humaine. Suivant une réalisation intéressante, la palette de transfert est formée d'un plateau muni de roues et portant, à sa partie inférieure, des moyens de guidage pour les roues d'une palette de transfert placée au-dessus de lui dans une pile, ainsi que des moyens pour immobiliser une pièce à traiter sur le plateau dans une position fixée à l'avance, et le dispositif d'amenée comprend, des moyens de guidage pour les roues d'une palette de transfert, des moyens pour amener les moyens de guidage portés par la seconde palette à partir du haut d'une pile dans le poste de stockage en prolongement des moyens de guidage situés dans le dispositif d'amenée, et des moyens pour faire rouler la première palette de la pile depuis les moyens de guidage portés par la seconde palette Jusque sur les moyens de guidage du dispositif d'amenée. Lorsque la taille des pièces permet d'en placer plusieurs sur une palette de transfert, deux modalités d'exécution se révèlent intéressantes Selon la première, le plateau de la palette de transfert comprend des moyens pour immobiliser plusieurs pièces à traiter dans des positions séparées par des intervalles uniformes dans le sens de déplacement de la palette et le dispositif d'amenée comprend des moyens pour faire avancer la palette par des déplacements d'amplitude égale à ces lntervalles. Selon la seconde, le plateau de la palette supporte une platine capable de tourner autour d'un axe vertical et portant plusieurs desdits moyens pour immobiliser une pièce à traiter, ces moyens étant régulièrement espacés angulairement sur ladite platine et le dispositif d'amenée comprend des moyens pour faire tourner Ladite platine sur son axe selon des angles égaux à l'espacement angulaire des moyens d'immobilisation. La présente invention va maintenant être décrite plus en détail en s'aidant d'un exemple pratique de réalisa tion illustré par les dessins annexés parmi lesquels : - Fig. 1 est une vue en perspective d'une palette de transfert ; - Figs. 2 et 3 sont des vues analogues d'autres palettes de transfert; - Fig. 4 est une vue de l'installation en début d'opération. L'installation qu'on va décrire se compose essentiellement de quatre éléments principaux A - un Jeu de "palettes de transfert", B - un poste de stockage en alimentation, C - des dispositifs d'amenée et d'évacuation, D - un poste de stockage en réception. On va commencer par décrire le Jeu de palettes. Celles-ci ont une longueur et une largeur uniformes qui, dans le cas décrit, sont de 1.060 et 940 mm. La figure 1 est relative à un premier type de palette destiné à recevoir des éléments allongés. Cette palette comporte un plateau l en tôle sur lequel sont fixées deux barres-support 2 et 3 disposées parallèlement à sa longueur et qui présentent des encoches 4 destinées à recevoir les objets à traiter ou les objets déjà traités. Sur les bords du plancher sont disposés deux rails à section demi-circulaire 5, 6, également longitudinaux. A la face inférieure de la palette sont fixées quatre roulettes 7, 8, à gorge, placées pour coopérer avec les rails 5, 6, de la palette inférieure. La hauteur des chapes qui supporte ces roulettes est variable et c'est elle qui détermine la hauteur qui sépare les objets portés par deux palettes superposées. En outre, sur un des côtés de la palette, est disposée une pièce de centrage 9 dont l'utilité sera expliquée dans la suite. A la partie inférieure de la palette, est fixée une crémaillère 10 disposée le long de l'axe avec les dents dirigées vers le bas, et dont l'utilité sera expliquée plus loin. Sur la face inférieure de la palette se trouve également une règle 11 en matière isolante de l'électricité, pourvue d'un certain nombre d'inserts métalliques (non représentés) qui sont placés avec un espacement égal à celui des encoches en V 4 des supports 2, 3. La figure 2 représente la partie supérieure d'une autre palette, destinée à supporter des pièces telles que des bagues à usiner, ou déjà usinées, les supports 2, 3 sont remplacés par une série de centreurs verticaux 12, disposés suivant un plan régulier, l'espacement entre deux lignes parallèles transversales étant égal à celui des inserts métalliques de la règle 11 en matière isolante. La figure 3 représente un autre type de palette, dans lequel les objets à traiter sont portés par une platine circulaire capable de tourner autour d'un axe vertical ayant son centre au milieu de la palette. La platine 13 porte, sur sa périphérie, un certain nombre de centreurs également répartis. La règle en matière isolante 11 est supprimée. La figure 4 représente l'ensemble de l'installation selon l'invention. Toutes les palettes étant dans le poste de stockage en alimentation. Ce dernier se trouve sur la gauche de la figure. Il comporte essentiellement une table élévatrice 14 qui est pourvue de rails 15, 16, de même forme et même écartement que les rails 5, 6 qui sont prévus sur chacune des palettes. L'amplitude de déplacement verticale de la table 14 correspond à la hauteur d'un empilement de palettes. Dans la pratique, il a été choisi égal à 730 mm alors que les hauteurs des différentes palettes sont de 65, 85, 105 ou 125 mm, il est donc possible d'empiler sur la table élévatrice 14 de 7 à 10 palettes. Une glissière verticale fixe 17 est disposée à côté de la table 14. Elle coopère avec la butée 9 pour immobiliser les palettes pendant leur mouvement vertical. La hauteur 4 de la glissière 17 est sensiblement égale à l'amplitude du déplacement vertical de la table 14. Les dispositifs d'amenée et d'évacuation sont visibles au milieu de la figure 4. Ils comportent un support 18 qui po-rte deux rails 19,20 qui ont le même écartement que ceux Le chariot est relié par une chaine sans fin (non représentée) à un moteur à double sens de rotation 25 qui assure son entratnement le long des rails 21, 22. Un second moteur 26 en axe horizontal est placé entre les rails 19, 20 à peu près au milieu de leur longueur, il porte un pignon denté 27 qui engrène avec la crémaillère 10 de la palette de transfert quand le chariot 23 a fait avancer celle-ci d'une longueur suffisante. Un capteur électromagnétique 28 est disposé de façon à émettre des signaux de commande lorsqu'un des inserts métalliques de la règle 11 se trouve à proximité de lui. Un autre moteur 29 en axe vertical est également disposé entre les rails 19, 20. Son axe porte des doigts d'entratnement en rotation de la platine tournante d'une palette telle que celle qui fait l'objet de la figure 3. Des vérins pneumatiques (non représentés) commandent la mise en position de travail du moteur 26 ou du moteur 29 selon le type de palette de transfert utilisé. Le poste de stockage en réception est représenté à droite, sur la figure 4. Il est conçu de la même manière que le poste de stockage en alimentation auquel le lecteur est invité à se reporter. On notera que, sur la figure 4, la glissière 17 de guidage des palettes pendant leur mouvement vertical sur le poste de stockage en réception n'a pas été représentée, pour plus de clarté. Le fonctionnement de l'installation se déduit facilement de ce qui précède En début de poste, la table élévatrice 14 du poste de stockage en alimentation est à son point le plus bas, et elle est chargée d'une pile de palettes qui portent, chacune, un certain nombre de pièces à traiter. A titre d'exemple, le nombre d'ébauches de bagues de diamètre 60 mm, hauteur 65 mm, entreposé à ce poste peut aller Jusqu a 800, pour 10 palettes. Les rails 5,6 de la seconde palette de la pile sort au niveau et au prolongement des rails 15, 16. Le chariot d'emtratnement 23 est reculé à fond en direction du poste de stockage en alimentation jusqu'à ce que son taquet d'ancrage 24 soit en-dessous de la première palette. Le taquet 24 est alors relevé et le chariot mis en mouvement en sens inverse. Le taquet 24 engage la première palette et l'entrain vers l'avant. Les autres palettes sont maintenues en place par la glissière 17. Lorsque la palette se trouve entièrement au-dessus du support 18, le chariot 23 est arrêté et le taquet 24 abaissé, la table élévatrice 14 s'élève d'une hauteur égale à celle de la seconde palette. Le pignon 27 engage la crémaillère 10 et fait avancer la palette Jusqu'à ce qu'un des inserts de la règle 11 vienne en face du capteur 28, ce qui commande l'arrêt du moteur 26. Le dispositif de préhension (robot) du poste de travail saisit une première pièce sur la palette, lui fait subir les traitements prévus, tournage par exemple, puis la repose à sa place. S'il y a plusieurs pièces sur la même ligne transversale de la palette, elles sont traitées de la même manière, successivement. Ensuite, le moteur 26 est remis en marche Jusqu'a ce qu'un nouvel insert de la règle 11 vienne en face du capteur 28, et les opérations recommencent. Lorsque l'extrémité arrière de la règle 11 a atteint le capteur 28, le chariot 23 est remis en action pour le traitement de la seconde palette, qui se fait de la même manière. La seconde palette pousse la première, qui est chargée de pièces traitées, vers le poste de stockage en réception. La longueur du bati 18 est sensiblement le double de celle d'une palette, si bien que lorsque le traitement des pièces de la seconde palette est terminé, la première palette se trouve sur la table élévatrice du poste de stockage en réception. Celle-ci est alors abaissée d'une hauteur égale à celle de la première palette. La seconde palette pourra ainsi rouler sur les rails 5,6 de la première palette au cours des opérations suivantes. Dans le cas d'une palette à platine tournante, les opérations sont sensiblement les mêmes, excepté le fait que la palette ne se déplace pas pendant le cycle de l'usinage des pièces qu'elle porte. Elle est donc poussée vers le stockage en réception au cours de l'opération d'amenée de la palette suivante. En fin de poste, toutes les pièces ayant été traitées, les palettes se trouvent toutes empilées au poste de stockage en réception, à l'exception de la dernière, qui peut être déplacée manuellement ou bien par une nouvelle manoeuvre du chariot 23. Si l'installation ne comprend que des palettes de types correspondant aux figures 1 et 2, ou des types correspondant à la figure 3, le moteur 29, ou bien le moteur 26, est supprimé. REVENDICATIONS 1. Installation pour alimenter automatiquement un poste de travail en pièces à traiter séparément, caractérisée en ce qu'elle comprend - un poste de "stockage en alimentation"(A), où sont empilées des palettes de transfert portant chacune une ou plusieurs pièces à traiter, - un dispositif d'amenée (B) pourvu de moyens pour extraire une-à-une les palettes de transfert et les amener dans une position où les pièces qu'elles portent peuvent être prises en charge par le poste de travail, - un poste de "stockage en réception" (C) où les palettes de transfert ne portant plus de pièces à traiter sont empilées verticalement, et - un dispositif d'évacuation (D) muni de moyens pour déplacer les palettes de transfert depuis la position où les pièces à traiter sont prises en charge par le poste de travail Jusqu'au poste de stockage en réception. 2. Installation selon la revendication 1,caractérisée en ce que les moyens pour déplacer les palettes de transfert dans le dispositif d'évacuation sont concus pour n'entrer en action qu'après qu'une pièce traitée dans le poste de travail a été replacée sur la palette de transfert. 3. Installation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la palette de transfert est formée d'un plateau muni de roues et portant à sa partie inférieure des moyens de guidage pour les roues d'une palette de transfert placée au-dessus de lui dans une pile, ainsi que des moyens pour immobiliser une pièce à traiter sur le plateau dans une position fixée à l'avance, et en ce que le dispositif d'amenée comprend des moyens de guidage pour les roues d'une palette de transfert, des moyens pour amener les moyens de guidage portés par la seconde palette à partir du haut d'une pile dans le poste de stockage en prolongement des moyens de guidage situés dans le dispositif d'amenée, et des moyens pour faire rouler la première palette de la pile depuis les moyens de guidage portés par la seconde palette jusque sur les moyens de guidage du dispositif d'amenée. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le plateau de la palette de transfert comprend des moyens pour immobiliser plusieurs pièces à traiter dans des positions séparées par des intervalles uniformes dans le sens de déplacement de la palette, et en ce que le dispositif d'amenée comprend des moyens pour faire avancer la palette par des déplacements d'amplitude égale à ces intervalles. 5. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le plateau de la palette supporte une platine desdits capable de tourner autour d'un axe vertical et portant plusieurs/ moyens pour immobiliser une pièce à traiter, ces moyens étant régulièrement espacés angulairement sur ladite platine, et en ce que le dispositif d'amorce comprend des moyens pour faire tourner ladite platine sur son axe selon des angles égaux à l'espacement angulaire des moyens d'immobilisation.