Brevet FR2537903A1 — publié le 19840622

La présente invention a pour objet un dispositif de présentation de pièces destiné en particulier, mais non exclusivement à être intégré dans une chaine d'alimentation ou de chargement d'une ou de plusieurs machines automatiques. On sait qu'il est souhaitable, afin de bénéficier complètement des avantages de l'automatisme, de charger et de décharger les machines automatiques à l'aide de servomécanismes désignés sous le nom de robots. Malheureusement, ces robots ne peuvent exécuter que des tâches strictement répétitives. C'est-à-dire que dans le cas de chargement de machines, les pièces qu'ils doivent introduire dans la machine doivent être disponibles dans une position déterminée afin que la préhension et le transfert des pièces soit possible. Dans le cas où les pièces se présenteraient dans un ordre aléatoire, il serait nécessaire de commander le robot lui-même par des moyens de reconnaissance de formes ce qui nécessite des investissements considérables. L'un des buts de la présente invention est de permettre une présentation constante des pièces qui permet. pour un type donné i pièces d'effectuer un réglage unique du robot qui répète le même mouvement jusqu'à ce que la nature des pièces à charger soit modifiée. Les pièces à usiner sont généralement acheminées sur des tapis convoyeurs. ou sur des chariots reliés entre eux. les tapis ou les convoyeurs sont soumis å différentes bifurcations qui peuvent modifier la position des pièces même sicelles--ci ont été convenablement positionnées à l'origine. La présente invention se rapporte à un dispositif composé de plateaux non liés entre eux. des dispositifs de ce type sont par ailleurs connus et permettent de réaliser un approvisionnement en pièces commandé par la machine utilisatrice ou par une machine de déchargement. Il est ainsi possible de dissocier le fonctionnement de la machine de celui du convoyeur. Un autre but de la présente invention est la réalisation d'un dispositif qui assure, à tout moment, la présence et la présentation d'une pièce dans une position déterminée: en un endroit donné quelle que soit l'évolution de l'usinage en cours dans la machine à charger. Selon la présente invention, le dispositif de présentation de pièces est caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de plateaux pouvant se déplacer entre deux glissières portées par un banc, au moins une partie de la périphérie desdits plateaux présentant une denture interrompue par une partie plane, la denture coopérant avec une crémaillère pour entraîner le plateau correspondant en rotation jusqu'à ce que la partie plane arrive au contact de la crémaillère, des moyens étant prévus pour entraîner lesdits plateaux en translation le long du banc. Le dispositif selon l'invention est en fait un dispositif d'orientation de plateaux 9 les pièces ayant été au préalable orientées par rapport audit plateau et plus précisément par rapport à la partie plane ou pan coupé formée dans la denture du plateau. Ce chargement des plateaux peut être effectué loin de la machine, la présentation n'étant éffectuée qu au dernier moment ce qui présente des avantages qui seront décrits par la suite. D'autres caractéristiques et avantages de 1' invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent - La Fig.1, un schéma du banc de présentation; - La Fig.2, un schéma de principe du guidage des plareaux; - La Fig.3, une coupe verticale du banc de présentation - La Fig.4, une vue par dessus partielle du banc; - La Fig.5, une vue des moyens d'entraînement en translation des plateaux; - La Fig.6, un schéma d'une installation faisant appel à un dispositif selon l'invention. La Fig.1 est un schéma d'un banc de présentation selon l'invention qui comporte deux glissières horizontales 1 et 2: sur lesquelles se déplace librement un plateau 6. Par déplacement libre, on entend que le plateau, bien que maintenu par les glissières peut tourner sur celles-ci et bien enten#du glisser. Le plateau 6 est solidaire d'une couronne dentée 7 concentrique au plateau cylindrique 6 et située au-dessous de celui-ci Confor#mément à l'invention, la couronne 8 est fraisée sur une partie de sa périphérie de manière à présenter une partie plane ou pan coupé 8. Au-dessous de l'une des glissières 1 ou 2, est formée une crémaillère 3 qui, dans l'exemple représenté est une chaîne tendue entre deux points fixes. La longueur de cette chaîne est au plus égale à la circonférence de la couronne dentée 7. La chaîne 7 se prolonge par un guide 4 dont l'épaisseur est sensiblement égale à l'épaisseur de la chaîne. Le plateau 6 est entraîné par deux plots 10 et 11, mobiles en translation sur la longueur du banc et escamotables en fin de course Ces plots 10 et 11 portent contre la périphérie du disque 6, de sorte qui ils l'entraînent en translation tout en permettant sa rotation.Ces plots peuvent être montés fous autour d'axes. Comme il sera vu ci-après, ces plots sont escamotables en fin de course cet escamotage provoquant l'arrêt du plateau et donc de la pièce portée par celui-ci dans une position déterminée. Le principe du fonctionnement apparaît mieux sur la Fig.2. Sur cette figure est représentée l'évolution d'un plateau ou, plus exactement de sa couronne dentée au cours de son positionnement sur le banc de présentation. Bien que dans la description, il ne soit question que d'un plateau, il est bien évident que l'invention ne trouve son intérêt que dans la présentation d'une multiplicité de plateaux. Dans la plupart des cas, un plateau 6 se présente dans le banc de sorte que certaines dents de la couronne 7 engrènent avec les premiers maillons de la chaîne 3.L'introduction des plateaux qui peuvent, par exemple,venir d'un tapis roulant est parfaitement aléatoire. L'engrènement des dents de la couronne et de la chaîne provoque une rotation de la couronne 7 et par suite du plateau 6. Cette rotation, sans glissement se combine avec un mouvement de translation de sorte qu'un point du plateau a pour trajectoire une cycloide. Ce mouvement se poursuit jusqu'à ce que le pan coupé 8 prenne une position parallèle à la direction dans laquelle s'étend la chaîne ou la crémaillère. A ce moment, les dents de la couronne 7 n'engrènent plus et celle-ci glisse sur la chaîne 3 en un simple mouvement de translation. Le plateau 6 est alors orienté -dans la position voulue. Il s'arrêtera en bout du banc lorsque les moyens assurant la translation deviendront inopérants. La Fig.3 est une coupe dans un plan vertical perpendiculaire à la direction longitudinale du banc, montrant une organisation possible du dispositif. Il faut que le banc assure d'une part le guidage du plateau au cours de son déplacement et d'autre part son maintien à l'encontre de la pesanteur et son entraînement de l'avant vers l'arrière. Le plateau 6 repose, par sa face inférieure sur deux guides 9 en matériau présentant un faible coefficient de frottement tel que du téflon, par exemple. Ces guides qui n'assurent que le soutien du plateau sont fixés dans les glissières 1 et 2 par tout moyen et, par exemple, par collage. Le guidage proprement dit est assuré, à la partie inférieure, par des cornières 5, la couronne dentée 7 ne reposant pas sur le fond de cette cornière. Compte tenu de ce que les glissières ntassurent pas de rôle de guidage du plateau, le diamètre extérieur de celui-ci peut être supérieur à la distance entre les glissières 1 et 2. En effet, les plateaux appelés à être orientés sur un banc de présentation déterminés peuvent être de dimensions variables dépendant des dimensions des pièces à orienter. Un plateau de grand diamètre est représenté sur la Fig.3 en traits pointillés. Il est Ealement possible de ne prévoir qu'un chemin de guidage 5, au dessous de la glissière 2. Dans ce cas la force d'application de la roue dentée 7 contre la chaîne résulte de l'appui du plateau 6 contre la glissière 1. Les légères vibrations dues à l'engrenage des dents sont ainsi mieux compensées que dans le cas précédent. Le rebord de la glissière 2 peut être supprimé puisqu'il n'intervient pas dans le processus de guidage. Cette variante peut être introduite même si le plateau dépasse des glissières à condition d'avoir la forme représentée sur la Fig.3 La Fig.4 est une vue partielle par-dessus du banc de présentation sur laquelle on distingue un plateau 6 qui est entraîné en translation, de la droite vers la gauche de la Fig par deux plots 10 et 11 contre lesquels peut tourner le plateau 6 et qui peuvent être recouverts d'un revêtement antifriction. La Fig.S représente le mode opératoire des plots 10 et li Ces plots sont entraînés, par exemple par un ruban 12 monté comme une bande sans fin sur deux poulies (non représentées) Les plots 10 et 11 sont mobiles par rapport au ruban d'entrainement 12 en position verticale C'est ainsi que par action d'une rampe 13 contre laquelle reposent leurs extrémités inférieures ils vont prendre successivement une position haute dans laquelle ils viennent porter contre le bord du plateau 6 (représentée sur la gauche de la Fig.) et une position basse dans laquelle ils passent au-dessous du plateau et de la couronne dentée 7 (position représentée sur la droite de la figure).La rampe 13 forme une #sorte de came qui élève et abaisse (quand elle cesse de supporter l'extrémité inférieure des plots) lesdits plots Bien entendu, lorsque les plots 10 et 11 sont escamotés l'effet d'entrainement du ruban 12 est supprimé. Par suite le plateau s'arrête dès que l'escamotage se produit. Un dispositif simple (qui ne sera pas décrit ici) permet d'une part l'évacuation d'un plateau après son déchargement hors du dispositif et l'avancement du plateau suivant, de sorte que lorsque le robot de chargement revient à sa position de repos le plateau chargé suivant soit dans une position convenable. Le banc de présentation est disposé à proximité de la machine qui est à alimenter et du robot de chargement qui reprend égalementla pièce sur la machine après usinage. Ainsi, l'orientation du plateau et par suite de la pièce à charger en machine, ne se produit qu'au dernier moment. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse dans la mesure où les plateaux peuvent être chargés loin de la machine puis convoyés par des tapis roulants ou dispositifs analogues. Ces tapis constituent, par leur capacité à recevoir un grand nombre de plateaux, une sorte de réserve où de tampon permettant une désynchronisation totale des opérations de chargement des pièces sur les plateaux et des opérations de chargement des pièces sur la machine automatique. Comme il a été dit ci-dessus, les plateaux peuvent être de différentes dimensions dont chacune correspond aux dimensions des pièces à usiner. Or, il est possible de considérer, en première approximation, que le temps d'usinage est proportionnel au volume de la pièce, cette considération résultant de ce que la vitesse de coupe est constante pour un matériau donné.Ainsi, pour une longueur donnée de tapis roulant, le nombre de plateaux chargé sera inversement proportionnel aux dimensions des pièces et la capacité du tampon constitué restera constante vis à vis du nombre de pièces usinées, dans une unité de temps quelconque, par la machine. La Fig.6 représente un exemple d'utilisation d'un dispositif selon l'invention dans un système d'alimentation automatique d'une machine. Les pièces sont supposées arriver en vrac dans un container 22 . Un premier robot 15 les décharge et les pose sur un tapis roulant 14 . A ce niveau, il n'est pas nécessaire que les pièces soient disposées dans une position déterminée. A l'extrémité du tapis roulant 14, les pièces 21sont disposées sur des plateaux 6 dans une position déterminée par rapport au plan coupé 8 de la couronne Rr un robot orienteur 16. Les plateaux peuvent alors subir des trajets quelconques.Il ne faut toutefois pas que la pièce bouge par rapport au plateau qui la supporte et, en cas de nécessité, il est possible de former dans la surface supérieure du plateau une légère empreinte ou encore de créer dans celui-ci une légère magnétisation. A partir du chargement qui peut être effectué soit par un robot, soit par un homme, les plateaux peuvent subir toutes les orientations possibles et cette liberté est très économique par rapport au cas où il faudrait maintenir constamment le plateau dans une position donnée. On remarquera que dans la mesure où un robot peut charger plusieurs tapis convoyeurs se dirigeant vers un ensemble de machines,. il est possible d'employer à ce niveau un robot équipé d'un dispositif de reconnaissance de formes qui prend les pièces en vrac et les dispose dans la position adéquate sur les plateaux se trouvant sur les différents tapis convoyeurs. Compte tenu de la désynchronisation existant entre l'usinage et le chargement des plateaux, un seul ouvrier peut servir un ensemble de machines. A la sortie du tapis roulantl7 se trouve un banc de présentation 18 du type de celui qui a été décrit ci-dessus. A la sortie de ce banc on trouve en permanence une pièce convenablement orientée et prête à être chargée sur la machine 20,. De préférence, la rotation du robot .19' provoque l'éjection du plateau vidé et l'avance du plateau chargé suivant, cette avance se produisant alors que le robot charge la machine.A la fin de de chaque opération de celle-ci, le robot décharge la pièce terminée et vient reprendre une nouvelle pièce. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyen techniquement équivalents, sans sortir pour celà du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 10 Dispositif de présentation de pièces du type comprenant un ensemble de plateaux non liés , caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (1,2) de soutien des plateaux(6) des moyens d'entraînement (10,11) des plateaux (6) en translation, des moyens de guidage (5) des plateaux (6) et des moyens d'entraînement (7;3) des plateaux (6) en rotation sur une partie du trajet effectué sur les glissières (1,2) les moyens d'entraînement (10,11) en translation étant escamotables en fin de course. 20 Plateau destiné à être utilisé dans un dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, à sa partie inférieure une couronne dentée (7) dont une partie des dents so#nt fraisées pour former un pan coupé (8). 30 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement en rotation du plateau (6) sont constitués par une chaîne (3) formant crémaillère pour les dents de la couronne (7). 40 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement en trans lation sont constitués par deux plots (10,11) eux-mêmes entraînés par une bande sans fin (12), les plots pouvant prendre, sous l'influence d'une rampe (13) deux positions respectivement haute et basse dans lesquelles les plots portent contre le bord du plateau (6) ou passent au-dessous de la couronne dentée (7). 50 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de soutien des plateaux consistent en deux bandes guides (9) fixées sur les glissières (1,2) et réalisées dans un matériau à faible coefficient de frottement. 60) Installation de chargement de machine automatique caractérisée en ce qu'elle inclût au moins un dispositif tel que caractérisé ci-desus.